精品解析:浙江省柯桥中学2025-2026学年高二实验班上学期9月月考数学试卷
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内容正文:
高二实验班
数学测试题
一、单选题
1. 下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 已知函数,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D.
3. 某医院派6名医生到3个社区进行义诊,每个社区至少一名医生,其中甲乙两人必须在一起,则不同的方案有( )种
A. 150 B. 180 C. 360 D. 540
4. 盒子甲中有 5 个红球和 3 个蓝球;盒子乙中有 6 个红球和 2 个蓝球. 若从甲、乙两个盒子中各随机取出 2 个球, 则取出的 4 个球中恰有 1 个蓝球的不同取法共有( )
A. 150 种 B. 180 种 C. 300 种 D. 345 种
5. 由1,2,3,4,5,6,7,8组成一个没有重复数字的八位数,任何相邻两个数字的奇偶性不同,且满足 3 和 4 相邻,则这样的八位数有( )个.
A. 432 B. 257 C. 216 D. 504
6. 已知函数有两个不同的极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 若函数 满足 ,且 ,则 的极大值是( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,则在区间( )上一定存在极值点.
A. B. C. D.
二、多选题
9. 下列说法正确的是( )
A. 4个不同的小球,放入个不同的盒中,共有种不同的放法
B. 4个不同的小球,放入个不同的盒中,不能有空盒,共有种不同的放法
C. 6个相同的小球,放入个不同的盒中,不能有空盒,共有种不同的放法
D. 6个相同的小球,放入个不同的盒中,共有种不同的放法
10. 已知函数,则( )
A. 当时,的解集为
B. 若是增函数,则的取值范围为
C. 有且仅有一个零点
D. 曲线在点处的切线的斜率为
11. 设定义在上的可导函数与的导函数分别为和,若与均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
三、填空题
12. 若方程,其中,则方程的自然数解的个数为__________.
13. 有张卡片分别写有数字,从中任取张,可排出不同的四位数的个数______.
14. 已知函数 在 上单调递增,则 的最小值是_____.
四、解答题
15. 已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)当时,,求的取值范围.
16. 已知函数.
(1)若,求在处的切线方程
(2)讨论的单调性;
(3)若对任意两个不相等的正实数恒成立,求的取值范围.
17. 已知函数,.
(1)若曲线在点处的切线斜率为4,求的值;
(2)当时,讨论函数的单调性;
(3)已知的导函数在上存在零点,求证:当时,.
18. 已知函数定义在上,记的导函数为.
(1)求的单调区间与最小值;
(2)若,讨论函数的极值点个数;
(3)证明:当时,.
19. 已知函数.
(1)若,求函数的单调递减区间;
(2)若存在实数b,使得函数有三个不同的零点.
①求a的取值范围;
②若成等差数列,求证:.
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高二实验班
数学测试题
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】根据导数的运算法则求导后判断.
【详解】,A错误;
,B错误;
,C错误;
,D正确.
故选:D
2. 已知函数,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导,即可代入求解.
【详解】,则
故选:B.
3. 某医院派6名医生到3个社区进行义诊,每个社区至少一名医生,其中甲乙两人必须在一起,则不同的方案有( )种
A. 150 B. 180 C. 360 D. 540
【答案】A
【解析】
【分析】视甲乙为一个整体,问题相当于将5名医生到3个社区,再按分组分配列式求解.
【详解】甲乙必须在一起,可把甲乙视为一个整体,问题相当于将5名医生到3个社区,
按分配时,共有种方案;按分配时,共有种方案,
所以共有种不同的分配方案.
故选:A
4. 盒子甲中有 5 个红球和 3 个蓝球;盒子乙中有 6 个红球和 2 个蓝球. 若从甲、乙两个盒子中各随机取出 2 个球, 则取出的 4 个球中恰有 1 个蓝球的不同取法共有( )
A. 150 种 B. 180 种 C. 300 种 D. 345 种
【答案】D
【解析】
【分析】就甲盒取出1红1蓝、乙盒取出两红和甲盒取出两红、乙盒取出1红1蓝两种情况分类计算后可得不同的取法总数.
【详解】4个球中恰有1个蓝球,可分为两种情况:
第一种:甲盒取出1红1蓝、乙盒取出两红,此时有;
第二种:甲盒取出两红、乙盒取出1红1蓝,此时有;
故共有种不同的取法,
故选:D.
5. 由1,2,3,4,5,6,7,8组成一个没有重复数字的八位数,任何相邻两个数字的奇偶性不同,且满足 3 和 4 相邻,则这样的八位数有( )个.
A. 432 B. 257 C. 216 D. 504
【答案】D
【解析】
【分析】将3和4捆绑,由分步计数原理计算可得.
【详解】第一步,排1,5,7三个数,有种不同的排法;
第二步,排2,6,8三个数,有种不同的排法;
第三步,将3和4作为一个整体插入,有种不同的排法,
根据分步乘法计数原理,组成的不同的八位数共有个.
故选:D.
6. 已知函数有两个不同的极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】对于函数,先对其求导,因为函数有两个不同的极值点,那么其导数等于零的方程有两个不同的正根,由此可通过二次函数的性质来确定实数的取值范围.
【详解】已知,其定义域为.
对求导可得:.
因为函数有两个不同的极值点,所以在上有两个不同的实根,
即方程在上有两个不同的实根.
设,此方程为二次方程,要使其在上有两个不同正实根,
需满足以下条件:二次项系数不为零:,
因为若,则,为一次函数,最多有一个零点,不符合题意.
判别式:所以,解不等式得到.
两根均大于零:根据韦达定理,在中,
两根满足,,解得;
综合以上三个条件,的取值范围是.
故选:B.
7. 若函数 满足 ,且 ,则 的极大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意构造函数,结合可得,求出C,进而求出的解析式,结合导数与极值的关系,即可求得答案.
【详解】函数 满足 ,故令,
则,故,
由得,故,
则可得,故,
故,则,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
故的极大值为,
故选:B
8. 已知函数,则在区间( )上一定存在极值点.
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】结合题意可设,,进而结合极值点的定义分和两种情况讨论求解即可.
【详解】由,,则,
要使存在极值点,则一定有两个变号零点,
可设,,则
当时,函数开口向上,且,
要使在上存在极值点,
则,即,
而的取值不确定,则在上不一定存在极值点;
要使在上存在极值点,
则,即,
而的取值不确定,则在上不一定存在极值点;
要使在上存在极值点,
则或,
即或,则,
所以在上一定存在极值点;
要使在上存在极值点,
则或,
即或,而的取值不确定,
所以在上不一定存在极值点.
同理,当时,函数开口向下,且,
要使在上存在极值点,
则,即,
而的取值不确定,则在上不一定存在极值点;
要使在上存在极值点,
则,即,
而的取值不确定,则在上不一定存在极值点;
要使在上存在极值点,
则或,
即或,则,
所以在上一定存在极值点;
要使在上存在极值点,
则或,
即或,而的取值不确定,
所以在上不一定存在极值点.
综上所述,函数在一定存在极值点.
故选:C.
二、多选题
9. 下列说法正确的是( )
A. 4个不同的小球,放入个不同的盒中,共有种不同的放法
B. 4个不同的小球,放入个不同的盒中,不能有空盒,共有种不同的放法
C. 6个相同的小球,放入个不同的盒中,不能有空盒,共有种不同的放法
D. 6个相同的小球,放入个不同的盒中,共有种不同的放法
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,由分步乘法原理验算即可;对于B,先分组再排列即可验算;对于C,由分类加法原理验算即可;对于D,由隔板法即可验算.
【详解】对于A,共有种不同的放法,故A正确;
对于B,先确定两个小球在同一个盒子,有种排法,再进行排列,有种排法,共有种不同的放法,故B不正确;
对于C,共有共种分组方式,共有种不同的放法,故C正确;
对于D,相当于找到方程的非负整数解的数目,令,
则问题相当于找到方程的正整数解的数目,
相当于在9个球中间产生的8个空格插入两个隔板,故所求为,故D正确.
故选:ACD.
10. 已知函数,则( )
A. 当时,的解集为
B. 若是增函数,则的取值范围为
C. 有且仅有一个零点
D. 曲线在点处的切线的斜率为
【答案】ABC
【解析】
【分析】分类讨论解不等式判断选项A;分类讨论函数的单调性判断选项B;解方程得函数零点判断选项C;利用导数求切点处切线的斜率判断选项D.
【详解】对于A,当时,,即,
因为对数函数在上单调递增,所以,解得,
其解集为,选项A正确;
对于B,,函数有意义有,
当时,函数定义域为, ,
在上单调递增,所以是增函数;
当时,函数定义域为,,
在上单调递减,所以是减函数.
若是增函数,则a的取值范围为,选项B正确;
对于C,令,即,则,,
所以有且仅有一个零点,选项C正确;
对于D,时,,求导得,
则曲线在点处的切线斜率,
时,在处无意义,故选项D错误.
故选:ABC
11. 设定义在上的可导函数与的导函数分别为和,若与均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】求导,结合偶函数的性质可得,,继而得即可利用赋值法求解ABC,根据,由首尾相加法即可求解D.
【详解】,
与均为偶函数,
①,,,A错误.
②,,
将①代入得,即③,
由②③得,
,B正确.
,C错误.
,且,
,D正确.
故选:BD.
三、填空题
12. 若方程,其中,则方程的自然数解的个数为__________.
【答案】28
【解析】
【分析】依据隔板法去求解即可.
【详解】已知方程,且,
则,其中均为自然数.
将其转化为, 其中为正整数.
运用隔板法将其转化为有9个1排成一列,利用2个隔板法将其分成3组,
第一组1的数目为,第二组1的数目为,第三组1的数目为,则.
2个隔板的放置方法共有种,
故方程的正整数解的个数为28.
即方程的自然数解的个数为28.
故答案为:28.
13. 有张卡片分别写有数字,从中任取张,可排出不同的四位数的个数______.
【答案】38
【解析】
【分析】先根据取出的张卡片中重复数字的可能情况讨论取到哪些数字,再将取出的数字排列.
【详解】根据题意,分种情况讨论:
①取出的张卡片中有且只有对数字重复,则个重复的数字为或,
若重复的数字为,另两个数字为、,有种情况,
若重复的数字为,另两个数字为、,有种情况,共有种;
②若取出的张卡片为张和张,
在个位置安排两个,有种情况,剩余位置安排两个,则可以排出个四位数
③取出的张卡片中有个重复数字,则重复的数字为,
在、中取出张卡片,有种取法,安排在四个位置中的一个,有种情况,剩余位置安排,可以排出个四位数;
则一共有个四位数.
故答案为.
14. 已知函数 在 上单调递增,则 的最小值是_____.
【答案】
【解析】
【分析】由在上单调递增,得到,将转化为变量的函数,求导求最值.
【详解】因为在上单调递增,
所以在恒成立.
若,则,所以恒成立,显然不成立;
若,则在恒成立等价于在上恒成立,
所以,所以.
令,则,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
所以当时,取得最小值,即的最小值是.
故答案为:.
四、解答题
15. 已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)当时,,求的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间为,无单调递减区间;
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,令,根据导数求得最小值后可得,即可求得的单调区间;
(2)求导,要使当时,成立,则,再分,,三种情况,结合导数证明即可.
【小问1详解】
当时,的定义域为,
,显然,
令,,
则,令,则,
当时,,所以在区间上单调递减;
当时,,所以在区间上单调递增,
所以,即,
故的单调递增区间为,无单调递减区间.
【小问2详解】
由,,
则,因为,
所以要使当时,,则必须满足,即.
下面证明:.
当时,,
令,,
由(1)知,在上单调递增,
所以,即当时,;
而当时,令,,
则,故在上单调递增,
(ⅰ)当时,,,
所以存在,使得,
又在上单调递增,
所以当时,
即在上单调递减,所以;
(ⅱ)当时,,
所以当时,不恒成立.
综上所述,实数的取值范围是.
16. 已知函数.
(1)若,求在处的切线方程
(2)讨论的单调性;
(3)若对任意两个不相等的正实数恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在、上分别单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在、上单调递增,在上单调递减.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义即可求解;
(2)分,,,进行讨论;
(3)将不等式转化为在单调递增,即在上恒成立即可.
【小问1详解】
若,则,,所以,,
故在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
因为,且,
当时,时,时,
所以,在上单调递减,在上单调递增;
当时,时,时,时,
所以,在、上分别单调递增,在上单调递减;
当时,时恒成立,故在上单调递增;
当时,时,时,时,
所以,在、上单调递增,在上单调递减.
【小问3详解】
设,由得,
即.设,则在上单调递增,
∴在上恒成立,
则在上恒成立,设,,
函数的对称轴为,则时,取得最大值,最大值.
所以,即,所以实数的取值范围为.
17. 已知函数,.
(1)若曲线在点处的切线斜率为4,求的值;
(2)当时,讨论函数的单调性;
(3)已知的导函数在上存在零点,求证:当时,.
【答案】(1)
(2)在,上单调递增,在上单调递减;
(3)由(2)知:若在区间上存在零点,则,解得.
在上单调递增,在上单调递减,
则,
令,,则,
令,则在时恒成立,
故在上单调递减,则,即在时恒成立,
则在上单调递减,则,故.
【解析】
【分析】(1)利用导数,可得,求解即可;
(2)求导,分,,,讨论可得单调性;
(3)结合(1)可得,进而可得,令,,利用导数可得求得,进而可得结论.
【小问1详解】
∵,则,
由题意可得,解得;
【小问2详解】
,
当时,令,解得或,
①当,即时,令,解得或;令,解得;
故在,上单调递增,在上单调递减;
②当,即时,则恒成立,故在上单调递增;
③当,即时,令,解得或;
令,解得;
故在,上单调递增,在上单调递减;
【小问3详解】
略
18. 已知函数定义在上,记的导函数为.
(1)求的单调区间与最小值;
(2)若,讨论函数的极值点个数;
(3)证明:当时,.
【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为,的最小值为.
(2)当时,无极值点;当时,有且仅有2个极值点.
(3)
,
则,
即,
令,即,解得.
当时,单调递减;
当时,单调递增,
则为的最小值,
故,
设,
,
,易知,,是上的增函数,
,,
.
【解析】
【分析】(1)利用导数求解函数的单调性,再根据单调性求解函数的最小值;
(2)先求,再通过导数的单调性,函数图象交点的个数,判断其零点个数,进而确定函数极值点的个数;
(3)构造函数,求的导数得,分析与0的大小,得到的单调性,得到的最小值为,再通过最小值的形式,构造函数,利用构造函数是上的增函数,得到,从而得到所证.
【小问1详解】
的定义域为,
,令,即,得.
当时,,在上是单调递减;
当时,,在上单调递增;
因为在上单调递减,在上单调递增,
所以的最小值为.
的单调递减区间为,单调递增区间为,的最小值为.
【小问2详解】
,,
,
令,即,变形得,
由(1)知的最小值为,
当时,与的图象没有交点,即,无极值点;
当时,与的图象有且只有一个交点,即有一个解,
但在该点两侧同号,无极值点;
当时,与的图象有两个交点,即有两个解,
又, ,,
在区间各有唯一零点和,且由的单调性,在和单调递增,在单调递减,在上无其它零点, 故有且仅有2个极值点.
综上,当时,无极值点;当时,有且仅有2个极值点.
【小问3详解】
略
19. 已知函数.
(1)若,求函数的单调递减区间;
(2)若存在实数b,使得函数有三个不同的零点.
①求a的取值范围;
②若成等差数列,求证:.
【答案】(1);
(2)①;
②证明:,即,,
两式相加得,
即,
成等差数列,故,故,
,
故,即,
又,故,
故,即,
,
下面推导对数平均不等式,,,
只需证,即证,
令,只需证,
令,,
则恒成立,
故在上单调递增,又,故,证毕,
,又,故等号取不到,
所以,即,
所以,由①知,,
故,证毕.
【解析】
【分析】(1)求定义域,求导,令,求出函数递减区间;
(2)①变形得到,故有3个不同的正根,令,则需有两个极值点,则需有两个不同的变号零点,令,求导,得到其单调性,结合函数走势,得到,得到答案;
②,,两式相加得,结合成等差数列, 变形得到,利用对数平均不等式和基本不等式得到,所以,由①知,,故,证毕.
【小问1详解】
,定义域为,
,
令得,
故的单调递减区间为;
【小问2详解】
①,即,故,
有三个不同的零点,故有3个不同的正根,
令,定义域为,则需有两个极值点,
则需有两个不同的变号零点,
令,则,
令得,
令得,令得,
故在上单调递减,在上单调递增,
又,,故当时,,
又时,,
故要想有两个不同的变号零点,需满足,
此时存在实数b,使得有3个不同的正根,
a的取值范围为;
②略
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