内容正文:
2024-2025学年临沧地区中学高二(下)5月月考数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,则( )
A. 127 B. 128 C. 255 D. 256
3. 已知数列的前项和为,则下列说法正确的是( )
A 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
4. 已知航天员选拔时要接受特殊环境的耐受性测试,主要包括前庭功能、超重耐力、失重飞行、飞行跳伞、着陆冲击五项.若这五项测试每天进行一项,连续5天完成,且超重耐力和失重飞行不能安排在相邻两天测试,则选拔测试的安排方案有( )
A 36种 B. 48种 C. 60种 D. 72种
5. 已知函数与存在公切线,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
6. 农历五月初五是端午节,民间有吃粽子的习惯,粽子又称粽粒,俗称“粽子”,古称“角黍”,是端午节大家都会品尝的食品,传说这是为了纪念战国时期楚国大臣、爱国主义诗人屈原.如图,三角形是底边和腰长分别为和的等腰三角形的纸片,将它沿虚线(中位线)折起来,可以得到如图所示粽子形状的四面体,若该四面体内包一蛋黄(近似于球).则蛋黄的半径的最大值为( ).
A. B. C. D.
7. 已知数列满足,,则的最小值为( )
A. B. C. 7 D.
8. 已知正实数x,y满足,则( )
A 2 B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 2023年国外某智库发布《尖端技术研究国家竞争力排名》的报告,涵盖了超音速、水下无人潜航器、量子技术、人工智能、无人机等二十多个领域.报告显示,中国在其中19个领域处于领先.某学生是科技爱好者,打算从这19个领域中选取A,B,C,D,E这5个领域给班级同学进行介绍,每天随机介绍其中一个领域,且每个领域只在其中一天介绍,则下列结论中正确的是( )
A. A,B都在后3天介绍的方法种数为36
B. A不在第一天,B不在最后一天介绍的方法种数为92
C. A,B相隔一天介绍方法种数为36
D. A在B,C之前介绍的方法种数为40
10. 对于一个方格图,定义“连续完美分割”:当且仅当其可被互不重叠的四个形状相同的区域分割,且每个区域各相邻最小正方形有一条边重合,同时恰含有个和个.给出下列方格图,可“连续完美分割”的是( )
A B.
C. D.
11. 已知定义在上的奇函数连续,函数的导函数为.当时,,其中为自然对数的底数,则( )
A. 当时, B. 在上有且只有1个零点
C. D. 在上为增函数
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知复数为纯虚数,其中为虚数单位,则实数________.
13. 用种不同颜色的粉笔写黑板报,板报设计如图所示,要求相邻区域不能用同一种颜色的粉笔,则该板报共有______种不同的书写方案.
14. 已知函数,,设.若在上恒成立,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,证明过程或演算步骤.
15. 已知一个不透明的盒中有个小球(小球除编号不同外其余均相同),这个小球的编号分别为1,2,3,…,(,).现进行如下摸球活动:
(1)若,从盒中一次性摸取2个小球,求这2个小球编号不相邻的概率;
(2)如果摸球前约定“固定重叠原则”:即随机摸取盒中个小球(,),记录编号后放回,再重复以上操作一次,记这两次操作中被重复摸取的小球数为.
(ⅰ)若,,求概率;
(ⅱ)求使概率取得最大值时m的值.
16. 已知函数,.
(1)若,求图象在点处的切线方程;
(2)若函数在上的最小值是,求的值.
17. 设等差数列的公差为,记是数列的前项和,若,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前项和为,求证:.
18. 已知函数,其中为正整数.
(1)当时,求在上极值点;
(2)当时,记数列,有限数列是首项为1,公差为2的等差数列,求数列的前100项和(化成最简形式).
19. 类比高中函数的定义,引入虚数单位,自变量为复数的函数称之为复变函数.已知复变函数,且,.
(1)当时,解关于的方程:.
(2)当时,①若,求的最小值.
②若存在实部不为5,虚部不为12的虚数和实数,使得恒成立,求的取值范围.
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2024-2025学年临沧地区中学高二(下)5月月考数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出,代值计算可得出的值.
【详解】因为,则,故.
故选:B.
2. 已知,则( )
A. 127 B. 128 C. 255 D. 256
【答案】B
【解析】
【分析】分别令和,两式相加即可求解.
【详解】令得,;
令可得,;
两式相加可得,,所以,
故选:B.
3. 已知数列的前项和为,则下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据数列前项和与的关系,对各选项逐一进行分析判断.
【详解】当时,;当时,.
仅知道,无法确定的大小,也就不能确定的正负.
例如数列为,,,但,所以选项错误.
当时,,则;当时,.
仅知道,无法确定的大小,也就不能确定的正负.
例如数列为,,,,
当时,,所以选项错误.
当时,,由可得,但不能得出;
当时,即,可得,同样无法得出.
例如数列,,满足,但,所以选项错误.
已知,当时,,即;
当时,;
,由可得,那么,所以,即,选项正确.
故选:D.
4. 已知航天员选拔时要接受特殊环境的耐受性测试,主要包括前庭功能、超重耐力、失重飞行、飞行跳伞、着陆冲击五项.若这五项测试每天进行一项,连续5天完成,且超重耐力和失重飞行不能安排在相邻两天测试,则选拔测试的安排方案有( )
A. 36种 B. 48种 C. 60种 D. 72种
【答案】D
【解析】
【分析】先安排前庭功能、飞行跳伞、着陆冲击,再由插空法安排超重耐力和失重飞行,由分步乘法计数原理即可得出答案.
【详解】先安排前庭功能、飞行跳伞、着陆冲击这共有种方法,
再安排超重耐力和失重飞行,共有种方法,
一共有种方法.
故选:D.
5. 已知函数与存在公切线,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设出两切点,由导数的意义求出切线方程,转化为方程组有解问题,消去后构造函数,求导分析单调性可得最值.
【详解】设公切线与函数及函数的切点分别为,,且,,
故两切线方程为,,
即,,
与存在公切线,所以有解,消去后得:,
令,,
易得在上单调递增,且时,;时,,
故在区间上递减,在上递增.
所以,的最小值为,即的最小值为,即实数的最小值为.
故选:B.
6. 农历五月初五是端午节,民间有吃粽子的习惯,粽子又称粽粒,俗称“粽子”,古称“角黍”,是端午节大家都会品尝的食品,传说这是为了纪念战国时期楚国大臣、爱国主义诗人屈原.如图,三角形是底边和腰长分别为和的等腰三角形的纸片,将它沿虚线(中位线)折起来,可以得到如图所示粽子形状的四面体,若该四面体内包一蛋黄(近似于球).则蛋黄的半径的最大值为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将三棱锥放入长方体中,三棱锥的各边为长方体的面对角线,计算出三棱锥的体积与表面积,结合等体积法可求出其内切球的半径.
【详解】如图所示,对折叠之前的平面图形中各点进行标记,同时将折叠后的几何体置于长方体中.
设长方体的长宽高分别为、、,
则,解得,
四面体体积为,
在中,,同理可得,
由余弦定理可得,
所以,
所以,
四面体的表面积为,
设内切球半径,则,所以,
所以蛋黄半径的最大值为.
故选:B.
7. 已知数列满足,,则的最小值为( )
A. B. C. 7 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题中等式变形得出,由累加法求出数列的通项公式,利用对勾函数的单调性可求出的最小值.
【详解】因数列满足,,即,
当时,则有,
所以,,,,
上述等式全部相加得,
所以,
也满足,故对任意的,,
所以,
由对勾函数单调性可知,函数在上单调递减,在上单调递增,
又因为,因为,,故,
所以的最小值为.
故选:B.
8. 已知正实数x,y满足,则( )
A. 2 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设、,利用导数分别研究两个函数的性质可得当时,即可求解.
【详解】设,则,
令,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以;
设,则,
令,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以.
所以当时,,即,
此时.
故选:D
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 2023年国外某智库发布《尖端技术研究国家竞争力排名》的报告,涵盖了超音速、水下无人潜航器、量子技术、人工智能、无人机等二十多个领域.报告显示,中国在其中19个领域处于领先.某学生是科技爱好者,打算从这19个领域中选取A,B,C,D,E这5个领域给班级同学进行介绍,每天随机介绍其中一个领域,且每个领域只在其中一天介绍,则下列结论中正确的是( )
A. A,B都在后3天介绍的方法种数为36
B. A不在第一天,B不在最后一天介绍的方法种数为92
C. A,B相隔一天介绍的方法种数为36
D. A在B,C之前介绍的方法种数为40
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项,在后3天中选择2天,将和剩余的3天进行全排列,相乘后得到A正确;B选项,分在最后一天进行介绍和不在最后一天进行介绍两种情况,求出方法数相加后得到答案;C选项,采取插空和捆绑法进行求解;D选项,倍缩法进行求解.
【详解】A选项,在后3天中选择2天,有种选择,
再将和剩余的3天进行全排列,有种选择,
故有种方法数,A正确;
B选项,若在最后一天进行介绍,则将剩余4个领域进行全排列,有种方法,
若不在最后一天进行介绍,从3天中选择1天安排,
再从除了最后一天的剩余3天中选择1天安排,有种选择,
最后将剩余的3个领域和3天进行全排列,有种选择,
则此时有种选择,
综上,不在第一天,不在最后一天介绍的方法种数为,故B错误;
C选项,先把进行全排列,再从选择1个放在之间,有种方法,
再将这三个领域捆绑,和剩余的两个领域进行全排列,共有种选择,
综上,共有种方法数,故C正确;
D选项,进行全排列,共有种方法,
将进行全排列,共有种方法,其中在,之前的有2种,
故120种排列中,在,之前的有种,故D正确.
故选:ACD.
10. 对于一个方格图,定义“连续完美分割”:当且仅当其可被互不重叠的四个形状相同的区域分割,且每个区域各相邻最小正方形有一条边重合,同时恰含有个和个.给出下列方格图,可“连续完美分割”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】列举出符合条件的“连续完美分割”图,结合“连续完美分割”的定义逐项判断即可.
【详解】ACD可“连续完美分隔”如图:
对于B,对于的方格,其可行的“连续完美分割”,仅有以下种情形或其旋转图形,
经验证,符合条件的分割方式不存在.
故选:ACD.
11. 已知定义在上的奇函数连续,函数的导函数为.当时,,其中为自然对数的底数,则( )
A. 当时, B. 在上有且只有1个零点
C. D. 在上为增函数
【答案】BCD
【解析】
【分析】首先根据原不等式进行化简,构造一个新函数,判断新函数的单调性、奇偶性等性质,然后逐一判断每个选项正确与否.
【详解】,
即,
因为时,所以.
即,即单调递增,
又为奇函数且在上连续,为偶函数且恒正,
故为奇函数在上连续,且单调递增,
对于选项A:
时,,所以A错误.
对于选项B:
为奇函数在上连续,且单调递增,
所以仅一解为,在上恒成立,
故在上有且只有1个零点为,故B正确.
对于C:
因为在上单调递增,
则,所以C正确.
对于选项D:
因为为奇函数且连续,
所以为上的奇函数且连续,故只需考虑在上的单调性,
当时,且,且
故,则在上单调递增,
故在上为增函数,所以D正确.
故选:.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知复数为纯虚数,其中为虚数单位,则实数________.
【答案】
【解析】
【分析】先化简复数,再根据其实部为零虚部不为零,即可求得参数.
【详解】为纯虚数,
,,
故答案为:.
13. 用种不同颜色的粉笔写黑板报,板报设计如图所示,要求相邻区域不能用同一种颜色的粉笔,则该板报共有______种不同的书写方案.
【答案】
【解析】
【分析】利用分步乘法计数原理进行求解即可.
【详解】完成工作可分四步:
第一步,“英语角”用的粉笔颜色有种不同的选法;
第二步,“语文学苑”用的粉笔颜色不能与“英语角”用的粉笔颜色相同,有种不同的选法;
第三步,“理综世界”用的粉笔颜色与“英语角”和“语文学苑”用的粉笔颜色都不相同,有种不同的选法;
第四步,“数学天地”用的粉笔颜色只要与“理综世界”用的粉笔颜色不同即可,有种不同的选法.
由分步乘法计数原理知,该板报共有种不同的书写方案.
故答案为:.
14. 已知函数,,设.若在上恒成立,则实数的取值范围为_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用去绝对值可得,利用在恒成立,从而转化为只需要分析在上恒成立,再利用同构思想,可得到,最后利用分离参变量思想即可求出的范围.
【详解】当时,,当时,,
则,
当在上恒成立,则,
也就是说此时在必然恒成立,
则只需要在上恒成立,
则有,
构造,则,
所以在上是增函数,
而,
则有,
又构造,则,
当时,,则在单调递增,
当时,,则在单调递减,
即,即,
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:首先把复杂转化为,再利用当在上恒成立,又把问题转化为在上恒成立,再利用同构思想,又转化为恒成立,最后利用分离参变量求出参数的范围.
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. 已知一个不透明的盒中有个小球(小球除编号不同外其余均相同),这个小球的编号分别为1,2,3,…,(,).现进行如下摸球活动:
(1)若,从盒中一次性摸取2个小球,求这2个小球编号不相邻的概率;
(2)如果摸球前约定“固定重叠原则”:即随机摸取盒中个小球(,),记录编号后放回,再重复以上操作一次,记这两次操作中被重复摸取的小球数为.
(ⅰ)若,,求概率;
(ⅱ)求使概率取得最大值时m的值.
【答案】(1);
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)先找出编号相邻的情况有4种.用组合数算出从5个里选2个的总情况数,再用1减去编号相邻的概率,就得到不相邻概率.
(2)(i)运用古典概型,结合组合数计算得到概率.
(ii)先确定“”的事件总数,再得出表达式.通过与1比较大小,得到的范围.比较和、大小.最后根据能否被整除,得出取最大值时的值.当时,也符合不能整除的情况.
小问1详解】
编号相邻的可能有“1,2”、“2,3”、“3,4”、“4,5”四种可能,所以2个小球编号不相邻的概率为.
【小问2详解】
(ⅰ).
(ⅱ)当时,整数m满足,其中为0和的较大者,即.
“”所包含的事件总数为,
∴,
设,
.
令.
①当时,(比较与k大小)
②当时,(比较与大小)
∴.
则当能被整除即时,在或处达到最大值:
当不能被整除即时,在(表示不超过x的最大整数).
当时,只能取,此时符合上述不能被整除的情况.
综上:使概率取得最大值时.
16. 已知函数,.
(1)若,求图象在点处的切线方程;
(2)若函数在上的最小值是,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求解即可;
(2)求导,分,结合区间讨论函数的单调性,进而即可.
【小问1详解】
当时,,
则,则,又,
所以函数在点处的切线方程为,
即.
【小问2详解】
由,,
则,
当时,,则函数在上单调递增,
此时函数在上没有最小值,不符合题意;
当时,由,得,由,得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
若,即时,函数在上单调递减,
此时函数在上没有最小值,不符合题意;
若,即时,函数在上单调递增,
此时函数在上没有最小值,不符合题意;
若,即时,
函数在上单调递减,在上单调递增,
则,解得.
综上所述,.
17. 设等差数列的公差为,记是数列的前项和,若,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)或;
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)应用等差数列通项公式及等差数列求和公式基本量运算求解;
(2)根据裂项相消计算求和结合不等式的性质证明.
【小问1详解】
由,,得,解得,
由,,所以,所以或,
当时,此时;
当时,此时;
综上可得数列的通项公式为或;
【小问2详解】
因为,所以,,
则,
所以
所以
18. 已知函数,其中为正整数.
(1)当时,求在上极值点;
(2)当时,记数列,有限数列是首项为1,公差为2的等差数列,求数列的前100项和(化成最简形式).
【答案】(1)极大值点为,极小值点为;
(2).
【解析】
【分析】(1)由题设,对函数求导并研究其区间单调性,进而确定其极值点;
(2)由题设得,则,再由等差数列定义有,最后应用倒序求和及二项式定理求结果.
【小问1详解】
,
令,解之得,
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递增;
故的极大值点为,极小值点为;
【小问2详解】
,
故,则,
又是首项为1,公差为2的等差数列,故,
则,其中,
,
则考虑,
则,
则,
,故,
故.
19. 类比高中函数的定义,引入虚数单位,自变量为复数的函数称之为复变函数.已知复变函数,且,.
(1)当时,解关于的方程:.
(2)当时,①若,求的最小值.
②若存在实部不为5,虚部不为12的虚数和实数,使得恒成立,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)由题设得,将方程化为求解即可;
(2)①令(,且),进而得到,且,结合求最值;②令(且,,),进而得到得代数形式,结合复数的性质有,进而有,即可得范围.
【小问1详解】
当时,,则.
由,整理得,则;
【小问2详解】
①令(,且),因为,所以.
,
因为,所以.
因为,当时,.
②当时
令(且,,),
则
,
要使的恒成立,所以,即,
所以,则对应点在以为圆心,1为半径的圆周上(不含横坐标为5,纵坐标为12的点),
所以.
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