内容正文:
河南省实验中学高二下月考数学(一)
时间:120分钟 满分:150分
一、选择题:本题共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. 设函数满足,则( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据导数的定义及极限的运算性质计算可得.
【详解】,
故选:B
2. 若函数,则( )
A. B. 2 C. 1 D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求导函数,再将代入,即可求解.
【详解】由题意,函数的定义域为,,
将代入可得:,解得.
故选:B.
3. 若点P是曲线上任一点,则点P到直线的最小距离是( )
A. B. 3 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题意,设出点,根据点处的切线斜率为,求得切点,再用点到直线的距离公式即可求得结果.
【详解】要使点P到直线的最小距离,只需点为曲线与直线平行的切线的切点,
即点为斜率为的切线的切点,
设,,
解得或(舍去),
点到直线的距离为,
所以曲线上任一点到直线距离最小值为.
故选:.
【点睛】本题考查由切线的斜率,求切点坐标,涉及点到直线的距离公式,属基础题.
4. 用5种不同的颜色给如图所示的地图上色,要求相邻两块涂不同的颜色,则不同的涂色方法有( )
A. 180 B. 240 C. 280 D. 300
【答案】A
【解析】
【分析】利用分步乘法计数原理可得答案.
【详解】
如图,先涂,有5种不同的涂色方法,再涂,有4种不同的涂色方法,
然后涂,有3种不同的涂色方法,最后涂,有3种不同的涂色方法,
则不同的涂色方法有种.
故选:A.
5. 已知函数,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数奇偶性的定义可得为奇函数,再通过求导分析函数的单调性即可解不等式.
【详解】由题意,函数的定义域为.
因为,
所以函数为奇函数.
,
因为,当且仅当,即时,等号成立,
又因为,所以在上恒成立,
所以函数在上单调递增.
由,得,即,
所以,解得.
故选:D.
6. 高一某班一天上午有节课,下午有节课,现要安排该班一天中语文、数学、英语、物理、化学、生物、地理节课的课程表,要求生物课排在上午第四节,化学课排在下午,数学与物理不相邻,则不同的排法种数共有( )种
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据要求,生物固定在上午第四节,化学固定在下午,数学和物理不相邻,则可分成数学和物理都排在上午或下午、数学和物理一个在上午一个在下午,四种情况,结合排列和组合分类求解即可.
【详解】若数学和物理都排在上午,则有种;
若数学和物理都排在下午,则有种;
若数学排在上午,物理排在下午,则有种;
若数学排在下午,物理排在上午,则有种.
综上,不同的排法共有种.
故选:C
7. 已知定义在上的严格单调递增函数满足恒成立,其中是函数的导函数.若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】变形得到,构造,,求导得到其单调性,结合函数定义域,解不等式,求出答案.
【详解】严格单调递增,故,,
令,,则,
所以在上单调递减,
由定义域可知,,
则,
即,故,解得.
故选:D
8. 设,且时,恒成立,则实数的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】变形得到,构造,,求导,分,和三种情况,得到函数单调性,结合和图象特征得到答案.
【详解】时,,即,
令,,
则,
当时,在上恒成立,
故在上单调递增,
其中,故时,恒成立,故时,恒成立,
当时,令,解得,负值舍去,
当时,,
令得,令得,
故在上单调递增,在上单调递减,
其中,当趋向于时,趋向于,
不能使得时,恒成立,
当时,,故在上单调递减,
其中,故时,恒成立,不合要求,
综上,实数的范围为.
故选:A
二、多选题: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. 如图是函数的导函数的图象,则以下说法正确的为( )
A. 是函数的极小值点
B. 函数在处取最小值
C. 函数在处切线的斜率小于零
D. 函数在区间上单调递增
【答案】AD
【解析】
【分析】由图得到导数正负情况,再根据导数与单调性关系、极值点和最值定义以及导数几何意义即可得解.
【详解】由图可得当时,;
当时,,当且仅当时,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以是函数的极小值点,函数在区间上单调递增,故AD正确,
函数在处不能取最小值,函数在处切线的斜率大于零,故BC错误.
故选:AD
10. 数学中蕴含着无穷无尽的美,尤以对称美最为直观和显著.回文数是对称美的一种体现,它是按照从左到右与从右到左两种顺序读法都一样的正整数,如等.下列说法正确的是( )
A. 末尾为1的五位回文数有100个
B. 十位大于个位的六位回文数有360个
C. 位回文数有个
D. 位回文数有个
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据回文数的定义,结合排列组合即可求解AB;再用分步计数原理分析和位回文数的数目,即可判断CD.
【详解】对于A,末尾为1的五位回文数,则首位也是1,此时第二位和倒数第二位数字有10种选法,第三位有10种选法,故总的个数为个,A正确;
对于,十位大于个位,有种方法,此时第一位和第二位的数字被确定,第三四位的数字相同,故有10种选择,因此符合条件的六位回文数,有360个,B正确;
对于C,对于位回文数,首位和个位数字有9种选法,第二位和倒数第二位数字有10种选法,……,第和第位也有10种,则共有种选法,故C错;
对于D,对于位回文数,首位和个位数字有9种选法,第二位和倒数第二位数字有10种选法,……,第个数字,即最中间的数字有10种选法,
则共有种选法,即位回文数有个,所以 D正确.
故选:ABD.
11. 设函数,函数有三个零点,且满足,则下列结论正确的是( )
A. 函数有且仅有三个极值点
B. 存在实数
C. 实数的取值范围是
D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】对函数分段求导,可得到函数的单调性和极值点,作出函数图像,可判断A、C;设立新函数,结合零点存在定理,可求得满足题意的实数,可判断B;通过设立新函数并求导,利用函数单调性可推导出D正确.
【详解】由题意,时,,则,
所以,时,,单调递增;
时,,单调递减.
所以在时取得极大值.
时,,则,
所以,时,,单调递减;
时,,单调递增.
所以在时取得极小值.
对于A,函数有且仅有两个极值点,故A错误;
对于B,存在,使,证明如下:
若,则,,
所以.
设函数,则,
当时,,则,单调递增,
又因为根据零点存在定理,存在,使即.故B正确;
对于C,根据上述分析,可作出函数图像如图,
因为函数有三个零点,所以实数的取值范围是.
故C正确;
对于D,当时,令,解得,所以.
当时,设,
则
,
所以函数在上单调递减,则,即.
又因为,所以,,
因为时,单调递增,所以即.
当时,设,
则.
设函数,则,
设函数,则.
所以,时,,即函数单调递减,
则有,即,故函数单调递增.
因为当时,,则有即,
所以当时,即.
又因为,所以,则,
因为,,且时,单调递增,所以即.
所以时,有.故D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知点在曲线上,为曲线在点处的切线的倾斜角,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】求出函数的导数,进而求出导函数的值域,再利用导数的几何意义求解.
【详解】函数的定义域为R,求导得,
当且仅当时取等号,由为曲线在点处的切线的倾斜角,得,则,
所以的取值范围为.
故答案为:
13. 精准扶贫期间,5名扶贫干部被安排到三个贫困村进行扶贫工作,每个贫困村至少安排一人,则不同的分配方法共有____________种.
【答案】150
【解析】
【分析】分两种情况讨论:一是三个贫困村安排的干部数分别为、、,二是三个贫困村安排的干部数分别为、、,利用排列组合思想分别求出这两种情况的分配方法数,加起来可得出结果.
【详解】分两种情况讨论:一是三个贫困村安排的干部数分别为、、,
分配方法种数为;
二是三个贫困村安排的干部数分别为、、,分配方法种数为.
综上所述,所有的分配方法种数为,故答案为.
【点睛】本题考查排列组合综合问题,考查分配问题,这类问题一般是先分组再排序,由多种情况要利用分类讨论来处理,考查分类讨论数学思想,属于中等题.
(原创题)
14. 已知存在不超过的极小值点,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求导,再分别研究和的零点,通过数形结合的思想方法,得出的四个分类标准,依次讨论的单调性,求出极值点,使极小值点不超过即可求解.
【详解】,
则,
令,则,则得;得;
故在上单调递增,在上单调递减,
则,
且有时,时,故其图象如下图,
①当时,,则得,得,
则在上单调递增,在上单调递减,
则的极大值点为,无极小值点,不符合题意;
②当时,,则在上单调递增,无极值,不符合题意;
③当时,有唯一根,即,则,得,
则得或;得,
则在和上单调递增,在上单调递减,
则和分别为的极大值点和极小值点,且,满足题意,
故;
④当时,有两正根,且和,不妨设,则,
则得或;得或,
则在和上单调递增,在和上单调递减,
则和为的极大值点,为的极小值点,
欲使存在不超过的极小值点,则,
因,结合图象可知,,
综上,实数的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤.
15. 若.
(1)求函数的单调区间与极值;
(2)证明:恒成立;
【答案】(1)的单调增区间为,单调减区间为,极大值为,无极小值
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求出,再解不等式和即可得出单调区间;
(2)构造新函数,通过研究函数的单调性,求出其最小值,证明即可.
【小问1详解】
,
当时,单调递增;当时,单调递减;
则的单调递增区间为,单调递减区间为,
所以是的极大值点,极大值为
所以的单调增区间为,单调减区间为,
极大值为,无极小值;
【小问2详解】
令,
,
当时,单调递减;当时,单调递增;
则的单调递减区间为,单调递增区间为,
所以,所以恒成立,即恒成立.
16. 某次学校文艺晚会上计划演出7个节目,其中2个歌曲节目,3个舞蹈节目,2个小品节目,需要制作节目单:
(1)若3个舞蹈节目相邻,且不排开头和结尾,则有多少种不同的排法?
(2)若2个唱歌节目相邻,3个舞蹈节目也相邻,且两个小品节目不相邻,则有多少种不同的排法?
(3)由于同学们参与积极,需要在确定好的节目单上新增两个节目:一个诗歌朗诵和一个快板节目,但是不能改变原来节目的相对顺序,共有多少种不同的排法?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用捆绑法和特殊元素优先法即可求解;
(2)利用捆绑法和插空法即可求解;
(3)利用插空法和分类加法计数原理即可求解.
【小问1详解】
将3个舞蹈节目看成整体,优先排布,有种排法.
再将剩下4个节目全排列,有种排法.
最后,将舞蹈节目整体放入剩下4个节目排布时产生的不含两端的3个空中,
有3种排法,故共有种排法;
【小问2详解】
将舞蹈,歌曲看成整体并优先安排,有种排法.
再将小品分放入排布舞蹈,歌曲时产生的三个空中,有种排法.
则共有种排法.
【小问3详解】
将新增两个节目放入7个节目排布产生的8个空中.
若两个节目放入同一个空,有种排法,
若两个节目不放入同一个空,有种排法,
故共有种排法.
17. 已知函数
(1)若函数在处有极值为10,求的值;
(2)对任意在区间上单调递增,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据极值点和极值得到方程组,求出或,分别检验后,得到满足要求,得到答案;
(2)在任意恒成立,将其看作关于的一次函数,得到在恒成立,令,求出最小值,得到不等式,求出答案.
【小问1详解】
,
又函数在处有极值为10,
或,
当时,,
令,则或,
当时,,当或时,,
故在上单调递减,在,上单调递增,且,
满足函数在处有极值为10,满足题意;此时.
当时,,则函数无极值点,不成立,
综上,;
【小问2详解】
对任意在区间上单调递增,
在任意恒成立,
记,
在上单调递增,
在恒成立,
令,开口向上,
函数对称轴为,
.
18. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若对恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
当时,函数的减区间为,增区间为;
当时,函数的增区间为,,减区间为;
当时,函数在上单调递增;
当时,函数的增区间为,,减区间为.
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,分,,,四种情况求解即可;
(2)转化问题为,恒成立,令,进而利用导数分析单调性求解即可.
【小问1详解】
因为,
则,
①当时,,由可得,由可得,
此时,函数的减区间为,增区间为;
②当时,,则,
由可得或,由可得,
此时,函数的增区间为,,减区间为;
③当时,,
当时,,则,
当时,,则,
此时,函数在上单调递增;
④当时,,则,
由可得或,由可得,
此时,函数的增区间为,,减区间为.
【小问2详解】
因为,
对任意的,有,所以时,,即,
令,则,
所以,函数在上单调递减,则,故,
因此,实数的取值范围是.
(原创题)
19. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若.
①证明:有3个不同的零点;
②证明:的所有零点之和为定值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②证明见解析
【解析】
【分析】(1)由导数知识可得切线方程斜率,即可得答案;
(2)①由题设,由导数知识结合零点存在性定理可得在R上的零点情况,进而可得单调性,最后再由零点存在性定理可完成证明;
②设的三个零点分别为,其中,注意到,据此可完成证明.
【小问1详解】
,时
,所以在处的切线方程为,
即;
【小问2详解】
①由题,
令令;
当时,单调递减;
当时,单调递增;
所以,又,所以,且当时,时,;
所以在与上各有一个零点,不妨分别记为,
所以时,单调递增;
时,单调递减;
时,单调递增;
且,所以;则,又当时,时,;
所以在与上各有一个零点,且,所以有且仅有三个零点.
②设的三个零点分别为,不妨设,则;
则,
同乘,即,
再同乘,得.
则
又,,,所以,
即,得,因此该函数所有零点之和为.
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河南省实验中学高二下月考数学(一)
时间:120分钟 满分:150分
一、选择题:本题共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. 设函数满足,则( )
A. B. C. 1 D. 2
2. 若函数,则( )
A. B. 2 C. 1 D.
3. 若点P是曲线上任一点,则点P到直线的最小距离是( )
A. B. 3 C. D.
4. 用5种不同的颜色给如图所示的地图上色,要求相邻两块涂不同的颜色,则不同的涂色方法有( )
A. 180 B. 240 C. 280 D. 300
5. 已知函数,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
6. 高一某班一天上午有节课,下午有节课,现要安排该班一天中语文、数学、英语、物理、化学、生物、地理节课的课程表,要求生物课排在上午第四节,化学课排在下午,数学与物理不相邻,则不同的排法种数共有( )种
A. B. C. D.
7. 已知定义在上的严格单调递增函数满足恒成立,其中是函数的导函数.若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 设,且时,恒成立,则实数的范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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. 如图是函数的导函数的图象,则以下说法正确的为( )
A. 是函数的极小值点
B. 函数在处取最小值
C. 函数在处切线的斜率小于零
D. 函数在区间上单调递增
10. 数学中蕴含着无穷无尽的美,尤以对称美最为直观和显著.回文数是对称美的一种体现,它是按照从左到右与从右到左两种顺序读法都一样的正整数,如等.下列说法正确的是( )
A. 末尾为1的五位回文数有100个
B. 十位大于个位的六位回文数有360个
C. 位回文数有个
D. 位回文数有个
11. 设函数,函数有三个零点,且满足,则下列结论正确的是( )
A. 函数有且仅有三个极值点
B. 存在实数
C. 实数的取值范围是
D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知点在曲线上,为曲线在点处的切线的倾斜角,则的取值范围为__________.
13. 精准扶贫期间,5名扶贫干部被安排到三个贫困村进行扶贫工作,每个贫困村至少安排一人,则不同的分配方法共有____________种.
(原创题)
14. 已知存在不超过的极小值点,则实数的取值范围为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤.
15. 若.
(1)求函数的单调区间与极值;
(2)证明:恒成立;
16. 某次学校文艺晚会上计划演出7个节目,其中2个歌曲节目,3个舞蹈节目,2个小品节目,需要制作节目单:
(1)若3个舞蹈节目相邻,且不排开头和结尾,则有多少种不同的排法?
(2)若2个唱歌节目相邻,3个舞蹈节目也相邻,且两个小品节目不相邻,则有多少种不同的排法?
(3)由于同学们参与积极,需要在确定好的节目单上新增两个节目:一个诗歌朗诵和一个快板节目,但是不能改变原来节目的相对顺序,共有多少种不同的排法?
17. 已知函数
(1)若函数在处有极值为10,求的值;
(2)对任意在区间上单调递增,求实数的取值范围.
18. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若对恒成立,求实数的取值范围.
(原创题)
19. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若.
①证明:有3个不同的零点;
②证明:的所有零点之和为定值.
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