内容正文:
东莞一中2024-2025学年度第二学期高二第一次月考数学试卷
第I卷(选择题)
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 函数的增区间为( )
A. B. C. D. ,
2. 已知定义在[0,3]上的函数的图像如图,则不等式<0的解集为( )
A. (0,1) B. (1,2)
C. (2,3) D. (0,1)(2,3)
3. 若,则的值为( )
A. 60 B. 70 C. 120 D. 140
4. 若点P是曲线上任意一点,则点P到直线最小距离为( ).
A. B. C. 2 D.
5. 五一小长假前夕,甲、乙、丙三人从四个旅游景点中任选一个前去游玩,其中甲到过景点,所以甲不选景点,则不同的选法有( )
A 60 B. 48 C. 54 D. 64
6. 直线是曲线的切线,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,若对任意的、,当时,都有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若方程有三个不同的实数根,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题正确的是( )
A. 在的展开式中,的系数是
B. 个不同颜色的球分成个、个、个三堆,有种分法
C. 已知函数,则
D. 设函数的导函数为,且,
10. 关于二项式的展开式,下列结论正确的是( )
A. 各项二项式系数之和为 B. 各项系数之和为1
C. 只有第5项的二项式系数最大 D. 常数项为672
11. 已知函数,,则下列说法正确的是( )
A. 若函数存在两个极值,则实数取值范围为
B. 当时,函数在上单调递增
C. 当时,若存在,使不等式成立,则实数的最小值为
D. 当时,若,则的最小值为
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数在上存在单调减区间,则实数取值范围是______.
13. 用0到9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为________.
14. 已知直线是曲线与的公切线,则__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数,
(1)求曲线在点点处切线方程;
(2)求函数的极值点和极值.
16. (1)名男生和名女生站成一排,男、女分别排在一起的站法有多少种排法?
(2)从名男生和名女生中选出人参加某个座谈会,若这人中必须既有男生又有女生,不同的选法共有多少种?
(3)某学校招收的名特长生中有名绘画特长生,现要将这名学生平均分配到个班中去,每班都分到名绘画特长生的分配方法有多少种?
(4)已知多项式.
①求;
②求.
17. 已知函数在和处取得极值.
(1)求、的值及的单调区间;
(2)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
18. 已知函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求的解析式;
(2)设,试讨论函数零点的个数.
19. 给定两个正整数、,函数在处的阶帕德逼近定义为,且满足,,,(注:为的导函数,为的导函数,为的导函数,以此类推).已知函数.
(1)记为在处的阶帕德逼近,求解析式;
(2),,求的取值范围.
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东莞一中2024-2025学年度第二学期高二第一次月考数学试卷
第I卷(选择题)
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 函数的增区间为( )
A. B. C. D. ,
【答案】B
【解析】
【分析】求出函数的定义域,利用导数可求出原函数的增区间.
【详解】函数的定义域为,且,
由可得,故函数的增区间为.
故选:B.
2. 已知定义在[0,3]上的函数的图像如图,则不等式<0的解集为( )
A. (0,1) B. (1,2)
C (2,3) D. (0,1)(2,3)
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数的导数与函数的单调性的关系即得结论.
【详解】由图象知在上是减函数,所以的解集是.
故选:B.
3. 若,则的值为( )
A. 60 B. 70 C. 120 D. 140
【答案】D
【解析】
【分析】先由可求出n,再代入式子即可求出.
【详解】,解得或(舍去),
.
故选:D.
【点睛】本题考查排列数和组合数的计算,属于基础题.
4. 若点P是曲线上任意一点,则点P到直线的最小距离为( ).
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】求导,求出切点坐标,利用点线距求解.
【详解】∵,设为所求的点,
则
得,,则点P到直线的最小距离为.
故选:A.
5. 五一小长假前夕,甲、乙、丙三人从四个旅游景点中任选一个前去游玩,其中甲到过景点,所以甲不选景点,则不同的选法有( )
A. 60 B. 48 C. 54 D. 64
【答案】B
【解析】
【分析】由题意,需分成两步完成,第一步安排甲,第二步安排乙和丙,运用分步乘法计数原理计算即得.
【详解】因甲不选景点,应该分步完成:第一步,先考虑甲在三个景点中任选一个,有3种选法;
第二步,再考虑乙和丙,从中分别任选一个景点,有中选法.
由分步乘法计数原理,可得不同选法有:种.
故选:B.
6. 直线是曲线的切线,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出切线方程,使之与重合,建立方程关系,得出值.
【详解】设切点为,因,则,则切线斜率为,
则切线方程为,即,
故且,得,.
故选:D
7. 已知函数,若对任意的、,当时,都有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】令,分析可知,函数在上为减函数,则对任意的恒成立,参变分离可得,利用导数求出函数的最大值,即可得出实数的取值范围.
【详解】令,
对任意的、,当时,都有,
即,即,
所以,函数在上为减函数,且,
参变分离可得,令,其中,则,
由可得,列表如下:
单调递增
极大值
单调递减
所以,函数的增区间为,减区间为,
所以,,故,因此,实数的取值范围是.
故选:C.
8. 已知函数,若方程有三个不同实数根,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分析函数的性质,结合其图象求出a的范围,再用a表示,利用导数法求值域,即可计算作答.
【详解】函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,其图象如图,
方程有三个不同的实数根,即直线与的图象有三个公共点,则,
由,得:,即,
而,,则,
于是得,
记,则,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,所以,
又函数在定义域上单调递减,所以.
故选:A
【点睛】关键点点睛:本题的关键是找到之间的关系,从而减少变量得到,再利用导数求出其值域即可.
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题正确的是( )
A. 在的展开式中,的系数是
B. 个不同颜色的球分成个、个、个三堆,有种分法
C. 已知函数,则
D. 设函数的导函数为,且,
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用二项展开式通项可判断A选项;利用组合计数原理可判断B选项;利用导数的运算法则可判断CD选项.
【详解】对于A选项,的展开式通项为,
由,可得,所以,展开式中的系数是,A对;
对于B选项,个不同颜色的球分成个、个、个三堆,分法种数为种,B对;
对于C选项,已知函数,则,故,C错;
对于D选项,设函数的导函数为,且,
等式两边求导得,
所以,,解得,D对.
故选:ABD.
10. 关于二项式的展开式,下列结论正确的是( )
A. 各项二项式系数之和 B. 各项系数之和为1
C. 只有第5项的二项式系数最大 D. 常数项为672
【答案】BD
【解析】
【分析】由二项式系数的性质可判断A、C;令可判断B,利用二项式展开式的通项公式可判断D.
【详解】二项式系数之和为,故A错误;
令,得各项系数之和为,故B正确;
展开式共有10项,故二项式系数最大项是第5项和第6项,故C错误;
二项式展开式的通项为,
令即,可得常数项为,故D正确.
故选:BD.
11. 已知函数,,则下列说法正确的是( )
A. 若函数存在两个极值,则实数的取值范围为
B. 当时,函数在上单调递增
C. 当时,若存在,使不等式成立,则实数的最小值为
D. 当时,若,则的最小值为
【答案】BC
【解析】
【分析】对A选项:由极值点的性质结合导数讨论单调性即可得;对B选项:结合导数讨论单调性即可得;对C选项:结合单调性,可转化为当时,有成立,求出最小值即可得;对D选项:采用同构法可确定,再将多变量化为单变量后结合导数讨论单调性即可得.
【详解】对A选项:,
若函数存在两个极值,则函数必有两个变号零点,
令,则,
令,则,
则当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
故,
又当时,恒成立,
当时,,
故当,函数有两个变号零点,
即若函数存在两个极值,则实数的取值范围为,
故A错误;
对B选项:当时,,
,
令,则,
则当时,,当时,;
故在上单调递减,在上单调递增,
故,故函数在上单调递增;
故B正确;
对C选项:当时,,
,
令,则,
则当时,;当时,;
故在上单调递减,在上单调递增,
故,故在上单调递增,
则存在,使不等式成立,
等价于存在,使不等式成立,
则当时,有成立,
由当时,,且在上单调递增,
故,即实数的最小值为,故C正确;
对D选项:当时,由B、C可知,、均为定义域上的增函数,
由,,故有,,
由,则,
即,故,
又,故,
令,则,令,
则,
则当时,,当时,;
故在上单调递减,在上单调递增,
即,故在上单调递增,
故无最小值,即无最小值,
故D错误.
故选:BC.
【点睛】思路点睛:本题考查导数在研究函数中的综合应用问题,其中D选项中涉及到多变量问题的求解,求解此类问题的基本思路是根据已知中的等量关系,将多变量转化为单变量的问题,从而将其转化为函数最值问题的求解.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数在上存在单调减区间,则实数取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】分析可知,存在,使得,可得,结合反比例函数的单调性可得出实数的取值范围.
【详解】因为,则,
由题意可知,存在,使得,可得,
因为函数在上为减函数,则,故,
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
13. 用0到9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为________.
【答案】328
【解析】
【详解】利用分类计数原理,共分两类:
(1)0作个位,共=72个偶数;
(2)0不作个位,共··=256(个)偶数,
共计72+256=328(个)偶数.
14. 已知直线是曲线与的公切线,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】分别设两条曲线上的切点,写出切线方程,建立方程组,解出切点,计算.
【详解】设曲线上切点,,
切线斜率,切线方程,
即
同理,设曲线上切点,,
切线斜率,切线方程,
即,
所以,解得,
所以,,.
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、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数,
(1)求曲线在点点处的切线方程;
(2)求函数的极值点和极值.
【答案】(1)
(2)极大值点为;极大值0,无极小值与极小值点
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)利用导数求出函数的极值点和极值.
【小问1详解】
函数,求导得,则,而
所以所求切线方程为:.
【小问2详解】
函数的定义域为,,
由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的极大值点为1,极大值,无极小值与极小值点.
16. (1)名男生和名女生站成一排,男、女分别排在一起的站法有多少种排法?
(2)从名男生和名女生中选出人参加某个座谈会,若这人中必须既有男生又有女生,不同的选法共有多少种?
(3)某学校招收的名特长生中有名绘画特长生,现要将这名学生平均分配到个班中去,每班都分到名绘画特长生的分配方法有多少种?
(4)已知多项式.
①求;
②求.
【答案】(1) ;(2);(3);(4)① ;②.
【解析】
【分析】(1)将男生、女生各视为一个整体,利用捆绑法可求得结果;
(2)对男生、女生的人数进行分类讨论,结合组合计数原理可得结果;
(3)先将名篮球特长生平均分配到个班中去,然后再将剩余的人平均分到三个班上去,结合分步乘法计数原理可得结果;
(4)①利用二项展开式可求得的值;②利用赋值法可求得所求代数式的值.
【详解】(1)第一步:把男生和女生分别看成一个元素,有种排法,
第二步:男生和女生内部还有一个全排列有种排法,
总排法数为种.
(2)解:分三种情况:①男女共有种选法;
②男女共有种选法;
③男女共有种选法;
总方法数为:种不同方法.
(3)第一步:将名篮球特长生平均分配到个班中去,有种分法;
第二步:将名学生平均分配到个班中去,有种分法;
所以共有种分法.
(4)①因为,
且.
所以,.
②令,得;
令,得,
所以,.
17. 已知函数在和处取得极值.
(1)求、的值及的单调区间;
(2)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,可求出、的值,然后利用导数分析函数的单调性,即可得解;
(2)利用导数求出函数在区间上的最小值,可得出关于实数的不等式,解之即可.
【小问1详解】
∵,∴,
∵函数在和处取得极值.
∴,,
联立解得:,.
∴,令,解得和,
时,,函数上单调递增;
时,,函数在上单调递增.
时,,函数在上单调递减;
故和是的极值点,
函数单调递增区间为、;函数单调递减区间为.
【小问2详解】
由(1)知在单调递减,在单调递增,
要使得对任意,不等式恒成立,则需,
由(1)可知:,
∴,即,解得:或.
∴取值范围是.
18. 已知函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求的解析式;
(2)设,试讨论函数的零点的个数.
【答案】(1);
(2)详见解析.
【解析】
【分析】(1)由题可得,即求;
(2)由题可将函数的零点的个数转化为直线与函数的图象交点个数,利用导数研究函数的性质,利用数形结合即得.
【小问1详解】
∵,
∴,,又曲线在点处的切线方程为,
∴,解得,
∴;
【小问2详解】
∵,
∴,
由,得,
令,则,
令,则,
∴函数在上单调递减,又,
∴当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
∴当时,函数有最大值,
画出函数的大致图象,
由图可知,当,即时,直线与函数的图象没有交点,即函数没有零点,
当,即时,直线与函数的图象有一个交点,即函数有一个零点,
当,即时,直线与函数的图象有两个交点,即函数有两个零点.
综上,当时,函数的零点个数为0,当时,函数的零点个数为1,当时,函数的零点个数为2.
19. 给定两个正整数、,函数在处的阶帕德逼近定义为,且满足,,,(注:为的导函数,为的导函数,为的导函数,以此类推).已知函数.
(1)记为在处的阶帕德逼近,求解析式;
(2),,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设,分别求出、、的值,可得出、、,即可得出的表达式;
(2)由题意可知,依题意得,构造函数,其中,且,对实数的取值进行分类讨论,验证对任意的能否恒成立,由此可得出实数的取值范围.
【小问1详解】
由题意得,
,,,
由,得,
所以,则,
由,得,
所以,由,得,
所以.
【小问2详解】
依题意得在区间内恒成立,
可得,
令,其中,且,
则,令,
当时,对任意的,恒成立,即,
此时,函数在上单调递增,则,合乎题意;
当时,即当时,
对任意的,恒成立,即,
此时,函数在上单调递增,则,合乎题意;
当时,则,函数有两个不等的零点、,设,
由韦达定理可得,必有,
所以,当时,,即,所以,函数在上单调递减,
此时,,不合乎题意.
综上所述,实数的取值范围是.
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