内容正文:
天津市部分区2024~2025学年度第二学期期中练习
高二数学
第I卷(共36分)
一、选择题(本题共9小题,每小题4分,共36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. ( )
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
【答案】B
【解析】
【分析】根据组合数公式计算可得.
【详解】.
故选:B
2. 函数的导数是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据导数的运算法则计算可得.
【详解】因为,所以.
故选:D
3. 一个做直线运动的质点的位移与时间的关系式为,若该质点的瞬时速度为时,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】质点在某个时刻的瞬时速度即函数在该时刻的导函数值,故先将位移对时间进行求导,再由求即可.
【详解】质点在某个时刻的瞬时速度即函数在该时刻的导函数值,故先将位移对时间进行求导,有
,
该质点的瞬时速度为时,有.
故选:.
4. 在高二某班级中,有4名同学要参加足球、篮球、乒乓球三项比赛的报名活动,每人仅限选择一项参加,其中甲同学无法参与足球比赛的报名,则不同的报名种数有( )
A. 12 B. 16 C. 54 D. 81
【答案】C
【解析】
【分析】按照分步乘法计数原理计算可得.
【详解】甲同学有种报名方式,其余同学均有种报名方式,
所以不同报名种数有种.
故选:C
5. 已知函数的导函数的图象如图所示,则下列关于的说法正确的是( )
A. 在区间上是减函数 B. 2是极小值点
C. 在上一定没有最大值 D. 最多有四个根
【答案】D
【解析】
【分析】根据导数正负判断原函数的单调性,从而可对各个选项进行判断.
【详解】由图可知:当或时,,当或时,,
因此函数在和上单调递减,在和上单调递增,
函数在上不单调,错误;-2不是极值点,B错误;
函数在处取得极大值,
当不小于函数在上的所有函数值时,函数有最大值,C错误;
当,且函数在上的图象都与轴相交时,
函数在上各有1个零点,共有4个零点,
因此最多能有四个零点,D正确.
故选:D.
6. 有辆车停放于个并排的车位中,若乙车必须与甲车相邻停放,那么请问有( )种不同的停放方法?
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】采用分步乘法原理,先将甲乙视为整体排列,再与剩余车辆排列可得.
【详解】先将甲乙两辆车相邻,有种排法,
然后将其视为一个整体,与剩下的辆车放进个并排的车位中,有种排法;
最后由分步计数原理可知,共有种排法.
故选:C.
7. 函数的极值点的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】求出函数的导函数,再构造函数利用导数证明恒成立,即可得解.
【详解】函数的定义域为,
又,
令,则,所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,所以,
即恒成立,所以在上单调递增,则不存在极值点.
故选:A
8. 在的展开式中,含的项的系数是( )
A. 120 B. 15 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】从个因式中,个因式选择,个因式选择常数相乘即可得到含的项,即可得解.
【详解】在中,
需要从个因式中的个因式中选择,另个因式中选择常数,相乘即可得到含的项,
故含的项的系数为.
故选:C.
9. 设函数,有下列命题:①当时,有三个零点;②当时,是的极小值点;③存在实数,使得在区间上存在最大值1.其中是真命题的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数和函数单调性和极值点的关系即可判断命题①②,利用即可找出实数,,使得函数在区间上存在最大值1,从而判断命题③.
【详解】因为定义域为,
又,
对于①:当时,则当时,,
即函数在和上单调递增,
当时,,即函数在上单调递减,且,,
若,则,此时函数只有一个零点,故①错误;
对于②:当时,则当时,,
即函数在和上单调递增,
当时,,即函数在上单调递减,
故是函数的极小值点,故②正确;
对于③:当时,由①知,函数在区间上单调递减,
故,
故存在实数,,使得函数在区间上存在最大值1,故③正确;
故选:C
第II卷(共84分)
二、填空题(本题共6小题,每小题4分,共24分.)
10. 函数的导数为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据基本初等函数的求导公式及复合函数求导法则即可求解.
【详解】.
故答案为:.
11. 的展开式中常数项为______.
【答案】80
【解析】
【分析】首先写出二项展开式,再根据常数项的特征,即可求解.
【详解】二项展开式的通项公式为,,
令,得,
所以常数项为.
故答案为:
12. 第九届亚洲冬季运动会于2025年2月在哈尔滨成功举行.4名大学生到冰球、速滑以及体育中心三个场馆做志愿者,每名大学生只去1个场馆,每个场馆至少安排1人,则所有不同安排种数为__________.(用数字作答)
【答案】36
【解析】
【分析】应用部分平均分组,将4人分3组,再作全排列,最后应用分步乘法求结果.
【详解】由题设,需要将4个人分成3组,有种,
再将3组人分配到三个场馆,有种,
所以共有种.
故答案为:36
13. 在不超过20的质数中,随机挑选三个不同的数,则它们的乘积为偶数的组合方式共有__________种.(请用数字作答)
【答案】
【解析】
【分析】根据组合数公式计算求解.
【详解】不超过20的质数有,奇数为,偶数为,
所以随机挑选三个不同的数,则它们的乘积为偶数则必须有2,则满足条件的组合方式共.
故答案为:.
14. 已知函数,若对任意,存在,使成立,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,得到,从而转化为任意,有,根据二次函数性质分类求解即可.
【详解】对任意都存使成立,
所以得到,
而,所以,
当时,,所以单调递减,
当时,,所以单调递增,
所以
即任意,使,
令
当时,即时,,
所以,
当时,即时,成立,
当时,即时,,
所以,
综上所述,的取值范围是.
故答案为:.
15. 已知函数,当时,的最小值为,则实数的值为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】求导,分、和三种情况讨论的符号,进而可得的单调性和最值,结合题意运算求解即可.
【详解】因为,,则,
若,则,可知在内单调递增,无最小值,不合题意;
若,则,可知在内单调递减,
则在内最小值为,解得,不合题意;
若,令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则在内最小值为,解得;
综上所述:.
故答案为:.
三、解答题(本大题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
16. 已知函数,当时,取得极大值,当时,取得极小值.
(1)求的值;
(2)求的极小值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)求出函数的导函数,依题意和是方程的两根,利用韦达定理求出、的值,再检验即可;
(2)由极大值求出,从而求出函数的极小值.
【小问1详解】
∵,∴.
∵当时,取得极大值,当时,取得极小值,
∴和是方程的两根,
所以,解得,
此时,所以,
所以当或时,当时,
即在,上单调递增,在上单调递减,
则在处取得极大值,在处取得极小值,符合题意;
所以,.
【小问2详解】
由(1)知,,
∵当时取得极大值,
∴,∴,
则,
此时函数的极小值为.
17. 袋子中有10个大小相同的小球,其中4个红球,6个白球.取一个红球得2分,取一个白球得1分,现在从袋子中随机取出5个球,要求必须同时取出红球和白球.
(1)请问有多少种取法能够使得总分数不超过7分?(请用数字作答)
(2)当总分数恰好为7分时,先取出球,然后将这些球随机排列成一行,求红球互不相邻的不同排列方式有多少种?(请用数字作答)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设取出个红球,个白球,依题意得到不等式组,求出、,再由组合数公式及分步乘法计数原理计算可得;
(2)依题意可得取出红球个,白球个,再利用插空法计算可得.
【小问1详解】
设取出个红球,个白球,依题意可得,
因为,,所以或,
∴符合题意的取法种数有种.
【小问2详解】
总分为7分,则取的个数为红球个,白球个,
将取出的球排成一排分两步完成,
第一步先取球,共有种,
第二步再排,先把3个白球全排列,再将2个红球插空,共有种排法,
根据分步乘法计数原理可得不同排法有种.
18. 已知的展开式的二项式系数和为128.
(1)求的值;
(2)若展开式的第4项的系数为,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用二项式系数和为即可求解;
(2)利用二项式定理的通项公式求即可.
【小问1详解】
由题意可得,,所以
【小问2详解】
因为展开式的第4项为,
因展开式的第4项的系数为,所以,解得.
19. 设是函数的导函数,是函数的导函数,若方程有实数解,则称点为曲线的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数的图象都有“拐点”,且“拐点”就是三次函数图象的对称中心.已知函数的图象的对称中心为.
(1)求实数的值;
(2)求的零点个数.
【答案】(1),
(2)个
【解析】
【分析】(1)依题意,即可求出、的值;
(2)由(1)可得,利用导数说明函数的单调性,求出函数的极值,即可判断.
【小问1详解】
因为,
所以,所以,
又因为的图象的对称中心为,
所以,解得;
【小问2详解】
由(1)知,,
∴,
令,得或,
所以当时,,即在上单调递增;
当时,,即在上单调递减;
当时,,即在上单调递增.
所以在处取得极大值,在处取得极小值,
所以,,且当时,;当时,,
所以有个零点.
20. 已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若的最大值是,求的值;
(3)设函数,若有两个极值点,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,再由点斜式计算可得;
(2)求出函数的单调性,即可得到,再构造函数,利用导数说明函数的单调性,即可求出的值;
(3)求出函数的导函数,令,依题意,是方程的两个根,由,,得到且,,从而得到,再令,,利用导数说明函数的单调性,即可得证.
【小问1详解】
当时,则,.
可得,,
即切点坐标为,切线斜率,
所以切线方程为,即.
【小问2详解】
函数的定义域为,又.
当时,,即在上单调递增,
当时,,即在上单调递减,
所以的最大值为,
故,整理得到,其中,
设,,则,
故为上的减函数,而,
故的唯一解为,故的解为.
综上所述,.
【小问3详解】
由题意得,函数的定义域为,且,
又,令,
因为函数有两个极值点,,则,是方程的两个根,
所以,即,且,,
所以
,
令,,则,
当时,,则在区间上单调递减,
从而,
故.
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天津市部分区2024~2025学年度第二学期期中练习
高二数学
第I卷(共36分)
一、选择题(本题共9小题,每小题4分,共36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 ( )
A 9 B. 10 C. 11 D. 12
2. 函数的导数是( )
A. B.
C. D.
3. 一个做直线运动的质点的位移与时间的关系式为,若该质点的瞬时速度为时,则( )
A. B. C. D.
4. 在高二某班级中,有4名同学要参加足球、篮球、乒乓球三项比赛的报名活动,每人仅限选择一项参加,其中甲同学无法参与足球比赛的报名,则不同的报名种数有( )
A. 12 B. 16 C. 54 D. 81
5. 已知函数的导函数的图象如图所示,则下列关于的说法正确的是( )
A. 在区间上是减函数 B. 2是极小值点
C. 在上一定没有最大值 D. 最多有四个根
6. 有辆车停放于个并排的车位中,若乙车必须与甲车相邻停放,那么请问有( )种不同的停放方法?
A. B. C. D.
7. 函数的极值点的个数为( )
A 0 B. 1 C. 2 D. 3
8. 在的展开式中,含的项的系数是( )
A. 120 B. 15 C. D.
9. 设函数,有下列命题:①当时,有三个零点;②当时,是的极小值点;③存在实数,使得在区间上存在最大值1.其中是真命题的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
第II卷(共84分)
二、填空题(本题共6小题,每小题4分,共24分.)
10. 函数的导数为__________.
11. 的展开式中常数项为______.
12. 第九届亚洲冬季运动会于2025年2月在哈尔滨成功举行.4名大学生到冰球、速滑以及体育中心三个场馆做志愿者,每名大学生只去1个场馆,每个场馆至少安排1人,则所有不同的安排种数为__________.(用数字作答)
13. 在不超过20的质数中,随机挑选三个不同的数,则它们的乘积为偶数的组合方式共有__________种.(请用数字作答)
14. 已知函数,若对任意,存在,使成立,则的取值范围是__________.
15. 已知函数,当时,的最小值为,则实数的值为__________.
三、解答题(本大题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
16 已知函数,当时,取得极大值,当时,取得极小值.
(1)求的值;
(2)求的极小值.
17. 袋子中有10个大小相同的小球,其中4个红球,6个白球.取一个红球得2分,取一个白球得1分,现在从袋子中随机取出5个球,要求必须同时取出红球和白球.
(1)请问有多少种取法能够使得总分数不超过7分?(请用数字作答)
(2)当总分数恰好为7分时,先取出球,然后将这些球随机排列成一行,求红球互不相邻的不同排列方式有多少种?(请用数字作答)
18. 已知的展开式的二项式系数和为128.
(1)求的值;
(2)若展开式的第4项的系数为,求实数的值.
19. 设是函数的导函数,是函数的导函数,若方程有实数解,则称点为曲线的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数的图象都有“拐点”,且“拐点”就是三次函数图象的对称中心.已知函数的图象的对称中心为.
(1)求实数的值;
(2)求的零点个数.
20. 已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若最大值是,求的值;
(3)设函数,若有两个极值点,证明:.
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