内容正文:
河南省天立教育2027届高二年级阶段教学质量监测(一)
数学试题卷
本试题卷共4页,四大题,19小题,满分150分.考试时间120分钟.
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. 已知曲线在点处的切线与抛物线相切,则( )
A. 18 B. 16 C. 12 D. 8
【答案】B
【解析】
【详解】由,则,即,
则曲线在点处的切线方程为,即,
联立,得,
则,解得.
2. 已知函数与其导函数的图象如图所示,则( )
A. 曲线为函数的图象 B.
C. 在单调递增 D. 在单调递减
【答案】D
【解析】
【分析】根据原函数和导函数的关系逐一判断即可.
【详解】若曲线为函数的图象,当时,,所以在上单调递增,而曲线在上先减后增 ,不合题意,
所以曲线为函数的图象,所以曲线为函数的图象,故A错误;
由A可知在上单调递减且为偶函数,所以,故B错误,D正确;
在上先增后减,故C错误;
故选:D
3. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将,变形为,令,再用导数法证明其单调性即可.
【详解】根据题意,可知,,,
∵,
∴,
令,,则,
∵,
令,
∵,
∴,
即对于任意的,恒有,
∴在上单调递增,
∴.
4. 已知三次函数,若不等式的解集为,则的值为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】求导,确定函数的单调区间,和极值,进而可求解.
【详解】由,求导可得:,
由,得或,由,得,
所以在单调递增,在单调递减,
所以当时,极大值为4,
即当时,,
又当时,极小值为0,当时,,
且函数在单调递减,在单调递增,
即当时,,当时,,
综上可知不等式的解集为,
故选:D
5. 已知函数在区间上单调递减,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D. e
【答案】B
【解析】
【分析】由在区间上单调递减,得在上恒成立,进而得,令,利用导数研究单调性求出最大值即可求解.
【详解】由已知得,因为在区间上单调递减,
所以在上恒成立,即,得,
令,则,令,得,
当时,,单调递减,当时,单调递增,
又,所以a的最小值为.
6. 已知函数是函数的极值点,下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出导函数,再根据极值点列式计算结合零点存在定理判断A,代入计算判断B,C,结合近似值判断D.
【详解】因为函数,所以单调递增,,
选项A:计算 而在时趋向,故A错.
选项B:因为 得B错.
选项C:计算 C错.
选项D:计算 ,
函数,
所以,得D正确.
故选:D.
7. 过作函数的切线恰好能作两条,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设切点为,求出切线方程,代入点,得,将问题转化成函数与函数有两个不同的交点,求导判断函数的单调区间,作出其图象,结合题意即可求得参数的取值范围.
【详解】设切点为,由求导得,则切线的斜率为,故切线方程为,
因切线经过点,则得,化简得,显然,则得,
又因过作函数的切线恰好能作两条,即函数与函数有两个不同的交点.
的定义域为,函数求导得,
则当时,,当时,,当时,,
即函数在上单调递增,在上单调递减,且,
当时,,当时,,当时,,当时,.
作出函数的图象如下:
由图知,过作函数的切线恰好能作两条等价于或,解得或.
故选:D.
8. 已知函数的导函数为,若存在使得,则称是的一个“巧值点”.下列四个函数中,没有“巧值点”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导,然后直接解方程可判断BCD;根据零点存在定理可判断A.
【详解】对于A选项,,,
令,
因为函数、在上均为增函数,
所以,函数在上为增函数,
因为,,则,
由零点存在定理可知,函数在上存在唯一零点,
所以,函数有“巧值点”;
对于B选项,,则,
由可得,即,矛盾,
所以,函数没有“巧值点”;
对于C选项,,则,
由可得,即,解得,
所以,函数有“巧值点”;
对于D选项,,则,
由可得,即,解得,
所以,函数有“巧值点”.
故选:B.
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,下列结论中正确的是( )
A.
B. 函数的值域为R
C. 若是的极值点,则
D. 若是的极小值点,则在区间单调递减
【答案】ABC
【解析】
【分析】求导可得,利用导数分类讨论当、时对应的单调性,结合极值点的概念依次判断选项即可.
【详解】,则,
当即时,方程至多有1个实根,
此时,函数在R上单调递增;
当即时,方程有2个不等的实根,设为,且,
则,;,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
A:当时,;当时,,所以,故A正确;
B:由选项A知,的值域为R,故B正确;
C:若是的极值点,则,故C正确;
D:若是的极小值点,则,
在上单调递增,在上单调递减,故D错误.
故选:ABC
10. 已知方程在上有两个不同的实根,则实数a的取值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】首先由方程转化为,,转化为函数与的交点问题,利用导数分析函数的图象,利用数形结合分析问题.
【详解】由,得,,
令,,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以当时,函数取得最小值,,,
与有2个交点时,,满足题意的为BD.
故选:BD
11. 设函数与直线交于两点,,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用导数求出的单调区间,利用单调性结合可判断;由的单调性可知,从而可判断;构造,利用导数判断函数单调性可判断;构造和,利用导数判断函数单调性可判断;
【详解】函数定义域为
对于A:,解得:,
所以在上单调递增,在上单调递减,
又因为,所以,故A正确;
对于B:由A得,故错误;
对于C:由,可令,,
假设,即,
由的单调性可知,只需,
,即,
设,
则,
可得在上单调递增,
则有,
即,即,
故成立,故C正确;
对于D:因为,所以,
令,所以,
即证,
设,
所以,解得,
所以在上单调递增,在上单调递减.
不妨令,即证,即证,
令,
因为,
因为,所以,
所以,则在上单调递减,
则,所以得证,故D正确.
故选:.
【点睛】方法点睛:
破解双变量不等式的方法:
①转化,即由条件入手,寻找双变量满足的关系式,并把含双变量的不等式转化为含单变量的不等式;
②巧构函数,再借用导数判断函数的单调性,从而求其最值;
③回归双变量不等式的证明,把所求的最值应用到双变量不等式,即可证得结果.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴围成的三角形面积为______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据导数的几何意义写出切线方程,进而求得切线与坐标轴的交点,即可求得结果.
【详解】由求导得,则,
故切线方程为,令,得,令,得,
即切线与坐标轴分别交于,故切线与两坐标轴围成的三角形面积为.
故答案为:.
13. 若函数有极值点,,且,则关于的方程的不同实根个数是______个.
【答案】3
【解析】
【分析】求导数,由题意知,是方程的两根,从而关于的方程有两个根,作出草图,由图象可得答案.
【详解】,则由题、是方程的两根,
所以可得或.
函数定义域为R,因为,
所以时,时,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
作出函数草图如图所示:
由图象可知有2个解,有1个解,
因此的不同实根个数为3.
故答案为:3.
14. 已知函数,对任意,都有,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据导数的正负性与函数单调性的关系,结合函数最值的性质分类讨论进行求解即可.
【详解】,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
当时,单调递增.
当时,当时,该函数单调递增,
所以,
所以对任意,都有,一定有成立,
解得,这与相矛盾,不符合题意;
当时,当时,,
所以对任意,都有,一定有成立,而,
所以;
当时,设表示两数中最大的数,
因为当时,单调递增,
当时,单调递减,
当时,单调递增.
所以当时,,
对任意,都有,一定有且,
解得,
综上所述:,
所以的取值范围为.
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. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,且存在,使得成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,即可根据点斜式求解切线方程,
(2)求导,可得函数的单调性,进而对与的大小讨论,即可分类求解.
【小问1详解】
当时,,有,由,有,
故曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
,其中,,
时,,时,,
故在上单调递减,在上单调递增.
若,则时,,不符合题意;
若,则时,,
由题意,有,即,
因为,有,即,得,
故的取值范围是.
16. 已知函数.
(1)求函数的单调区间和极值;
(2)求证:当且时,.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)对函数求导并令导数为,找到临界点,通过分析导数在不同区间的符号确定函数单调性,进而求出极小值与极大值;
(2)构造函数并求导,将问题转化为分析导函数的最小值,结合已知的范围判断恒正,从而推出单调性,最终证明不等式.
【小问1详解】
函数的定义域为,,令,解得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增。
所以的单调递减区间是,单调递增区间是;
极小值为,无极大值.
【小问2详解】
令,则,
由(1)可知,即的最小值为,
已知,代入得:,
因此对任意恒成立,故在上单调递增,
当时,,即:得证.
【点睛】本题的核心是通过导数分析函数单调性,以极值为桥梁,将不等式证明转化为函数最小值的符号判断.
17. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在,,,使得,求的最大值.
【答案】(1)当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,分和,根据导函数的符号判断函数的单调性.
(2)先根据函数的单调性得,,设,,求导,分析函数的单调性,求函数的最大值即可.
【小问1详解】
由题得,.
若,则在上恒成立,所以在上单调递减;
若,当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
由(1)得,若存在,,使得,
则必有,由.
所以等价于,
即,化简得:.
设,,则,
所以在上单调递减,所以,
此时,.
所以当,时等号成立,所以的最大值为.
18. 设函数.
(1)若,求的图象在处的切线方程;
(2)若在上恒成立,求a的取值范围;
(3)当时,若满足,求证:.
【答案】(1)
(2) (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)对函数求导,求出切线斜率和切点坐标,进而求得切线方程.
(2)对函数求导,判断单调性求出最小值,分两种情况讨论不等式恒成立时的范围.
(3)对函数求导,判断单调性,设,求导判断单调性,进而证明结论.
【小问1详解】
时,,对函数求导得.
所以.
所以的图象在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
由得.
因为在上单调递增,所以.
若,则在上恒成立,所以在上单调递增,
又,所以在上恒成立,
若,令得或,且.
当时,,单调递减,
所以,与在上恒成立矛盾,
综上所述,的取值范围是.
【小问3详解】
证明:当时,,
所以在上单调递增,又,
所以时,时,.
若,则,不合题意;
若,则,不合题意,所以.
设,则.
所以在上单调递增,因为,所以.
因为,所以.
又,所以,即.
又在上单调递增,所以,即.
所以,即.
19. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)设,若对任意,恒成立,求实数的取值范围;
(3)当时,函数有两个零点,,求证:.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求出导函数,按照和分类讨论研究函数单调性;
(2)将题干恒成立问题转化为,设,利用导数法求得在上单调递增,从而转化为在上恒成立,设,,利用导数法求得,即可求解;
(3)将证明转化为证,设,,利用导数法求得单调递减,则有,即可得证.
【小问1详解】
函数,其定义域为,∴.
当时,恒成立,∴在上单调递增;
当时,令,解得,
当时,,当时,,
∴在上单调递减,在上单调递增.
综上所述,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
由题意,∴即.
∵,∴不等式可化为,即.
设,则当时,;当时,;当时,.
,当时,,在上单调递增.
当时,,,故,
当时,,,,在上恒成立,
即在上恒成立.
设,,则,
在上单调递增,,
∴,
综上实数a的取值范围是.
【小问3详解】
由(1)知,当时,在上单调递减,在上单调递增.
函数有两个零点,,不妨设,则.
要证,只要证,,,只要证.
又∵,∴只要证.
设,,
则.
当时,,,,
∴,∴单调递减,∴.
,即,
∴.
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河南省天立教育2027届高二年级阶段教学质量监测(一)
数学试题卷
本试题卷共4页,四大题,19小题,满分150分.考试时间120分钟.
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. 已知曲线在点处的切线与抛物线相切,则( )
A. 18 B. 16 C. 12 D. 8
2. 已知函数与其导函数的图象如图所示,则( )
A. 曲线为函数的图象 B.
C. 在单调递增 D. 在单调递减
3. 若,则( )
A. B. C. D.
4. 已知三次函数,若不等式的解集为,则的值为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 4
5. 已知函数在区间上单调递减,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D. e
6. 已知函数是函数的极值点,下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
7. 过作函数的切线恰好能作两条,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数的导函数为,若存在使得,则称是的一个“巧值点”.下列四个函数中,没有“巧值点”的是( )
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,下列结论中正确的是( )
A.
B. 函数的值域为R
C. 若是的极值点,则
D. 若是的极小值点,则在区间单调递减
10. 已知方程在上有两个不同的实根,则实数a的取值可以是( )
A. B. C. D.
11. 设函数与直线交于两点,,则( )
A. B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴围成的三角形面积为______.
13. 若函数有极值点,,且,则关于的方程的不同实根个数是______个.
14. 已知函数,对任意,都有,则的取值范围为______.
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. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,且存在,使得成立,求的取值范围.
16. 已知函数.
(1)求函数的单调区间和极值;
(2)求证:当且时,.
17. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在,,,使得,求的最大值.
18. 设函数.
(1)若,求的图象在处的切线方程;
(2)若在上恒成立,求a的取值范围;
(3)当时,若满足,求证:.
19. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)设,若对任意,恒成立,求实数的取值范围;
(3)当时,函数有两个零点,,求证:.
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