内容正文:
五常市雅臣中学校高二第一次月考试卷(数学)
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 已知函数f(x)的导函数是f′(x),且满足f(x)=2xf′(e)-ln x,则f′(e)等于( )
A. 1 B. -1 C. e D.
2. 有2位老师和3名学生排成一队照相,老师不能分开,则不同的排法有( )
A. 48种 B. 12种 C. 36种 D. 24种
3. 函数的极值点为( )
A. B. 0 C. D.
4. 已知函数在定义域内可导,其图象如图所示.记的导函数为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5. 若函数是区间上的单调函数,则实数m的值一定不是( )
A. B. C. D.
6. 今有2个红球、2个黄球、3个白球,同色球不加以区分,将这7个球排成一列的不同方法有
A. 210种 B. 162种 C. 720种 D. 840种
7. 如图,一个地区分为4个区域,现给该地区着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有3种颜色可供选择,则不同的着色方法共有( )种.
A. 12 B. 18 C. 24 D. 30
8. 已知定义域为 的函数 的导函数为 ,且满足 ,若 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(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. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 有两个极值点 B. 的极小值为
C. 在上单调递减 D. 函数无零点
10. 下列说法正确的是 ( )
A. 将5封信投入3个邮筒,不同的投法共有种
B. 有三张参观券,要在5人中确定3人去参观,不同方法的种数是60
C. 从6男4女中选4人参加比赛,若4人中必须有男有女,则共有194种选法
D. 甲、乙、丙、丁四人排成一排,则甲、乙两人不相邻共有12种排法
11. 对于函数,下列说法中正确是( )
A. 存在有极大值也有最大值
B. 有三个零点
C. 当时,恒成立
D. 当时,有3个不相等的实数根
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 计算的值为______.(用数字作答)
13 若直线与曲线相切,则___________.
14. 若函数有两个零点,则实数的取值范围是_______________.
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,的图象在点处的切线方程为.
(1)求a,b值;
(2)当时,求证:.
16. 用0,1,2,3,4,5这六个数字,能组成多少个符合下列条件的数字?(运算结果以数字作答)
(1)无重复数字的四位偶数;
(2)无重复数字且为5的倍数的四位数;
(3)无重复数字且比1230大的四位数.
17. 已知函数.
(1)若,求在上的最大值与最小值;
(2)若在上单调递增,求实数取值范围.
18. 已知函数.
(1)若在处取得极值,求的极值;
(2)若在上的最小值为,求的取值范围.
19 已知函数,.
(1)求的极值;
(2)令,当时,讨论零点的个数.
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五常市雅臣中学校高二第一次月考试卷(数学)
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 已知函数f(x)的导函数是f′(x),且满足f(x)=2xf′(e)-ln x,则f′(e)等于( )
A. 1 B. -1 C. e D.
【答案】D
【解析】
【分析】对函数求导得到f′(x)=2f′(e)-,令x=e,代入表达式即可得到数值.
【详解】∵f(x)=2xf′(e)-ln x,∴f′(x)=2f′(e)-,令x=e,则f′(e)=2f′(e)-,即f′(e)=.
故答案为D.
【点睛】这个题目考查了导数的几何意义,导数在某点处的函数值即为曲线在该点处的切线的斜率值,是很基础的题目.
2. 有2位老师和3名学生排成一队照相,老师不能分开,则不同的排法有( )
A. 48种 B. 12种 C. 36种 D. 24种
【答案】A
【解析】
【详解】要求老师不能分开(即相邻),先把2位老师捆绑看作1个整体,两位老师内部不同顺序属于不同排法,内部排列数为 种;
将老师的整体与3名学生进行全排列,全排列数为种;
根据分步乘法计数原理,则不同的排法为 种.
3. 函数的极值点为( )
A. B. 0 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据求导公式求出函数的导数,再令导数为0,求出可能的极值点,最后根据极值点的定义判断该点是否为极值点.
【详解】由题可得,令,解得.
因为是函数的变号零点,
因此是函数的极值点.
故选:A.
4. 已知函数在定义域内可导,其图象如图所示.记的导函数为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据原函数图象与导函数的关系,即可得到结果.
【详解】对于不等式对,
当时,,则结合图象,知原不等式的解集为;
当时,,则结合图象,知原不等式的解集为.
综上,原不等式的解集为.
故选:A
5. 若函数是区间上的单调函数,则实数m的值一定不是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接求出的单调区间,根据条件得或或,求出的取值范围,即可求解.
【详解】因为,由,得到,
由,得到或,
所以的增区间为,减区间为,,又在区间上单调,
则或或,解得或,结合选项知,实数m的值一定不是.
6. 今有2个红球、2个黄球、3个白球,同色球不加以区分,将这7个球排成一列的不同方法有
A. 210种 B. 162种 C. 720种 D. 840种
【答案】A
【解析】
【分析】先在7个位置中选3个位置排白球,有种排法,再从剩余的4个位置中选2个位置排红球,有种排法,剩余的2个位置排黄球有种排法,由乘法原理可得答案.
【详解】解:由题意可知,因同色球不加以区分,实际上是一个组合问题.
先在7位置中选3个位置排白球,有种排法,再从剩余的4个位置中选2个位置排红球,有种排法,剩余的2个位置排黄球有种排法,
所以共有••=210.
故选A
【点睛】本题考查排列组合的基本知识.分步计数原理与分类计数原理是排列组合中解决问题的重要手段,也是基础方法.
7. 如图,一个地区分为4个区域,现给该地区着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有3种颜色可供选择,则不同的着色方法共有( )种.
A. 12 B. 18 C. 24 D. 30
【答案】B
【解析】
【分析】讨论用3种颜色和2种颜色两种情况,分别求解,综合即可得答案.
【详解】若用3种颜色,则需AD同色,或BC同色,则有种选择,
若用2种颜色,则需AD同色并且BC同色,则有种选择,
综上,不同的着色方法共有种.
故选:B
8. 已知定义域为 的函数 的导函数为 ,且满足 ,若 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设,则,
∵f(x)−2f′(x)−4>0,∴F′(x)>0,即函数F(x)在定义域上单调递增,
∵f(0)=−1,∴F(0)=1,
∴不等式f(x)+2>e2x等价为不等式等价为F(x)>F(0),
解得x>0,
故不等式的解集为(0,+∞),
本题选择A选项.
二、多项选择题(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. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 有两个极值点 B. 的极小值为
C. 上单调递减 D. 函数无零点
【答案】BD
【解析】
【分析】由题得出,求得,令得出极值点,极值,单调区间即可得出判断.
【详解】定义域为,
,令,得或(舍去),
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
所以是的极小值点,极小值为,故B正确,A错误,C错误;
,即函数无零点,故D正确;
故选:BD.
10. 下列说法正确是 ( )
A. 将5封信投入3个邮筒,不同的投法共有种
B. 有三张参观券,要在5人中确定3人去参观,不同方法的种数是60
C. 从6男4女中选4人参加比赛,若4人中必须有男有女,则共有194种选法
D. 甲、乙、丙、丁四人排成一排,则甲、乙两人不相邻共有12种排法
【答案】ACD
【解析】
【分析】每封信均有3种投法,计算可判断A;从5人中选3人,计算可判断B;分3种情况,即1男3女,2男2女,3男1女,计算可判断C;利用插空法求得方法数判断D.
【详解】对于A,将5封信投入3个邮筒,每封信均有3种投法,故不同的投法共有种,故A 正确;
对于B,参观券相同,只需从5人中选出3人即可,方法数为种,故B错误;
对于C,从6男4女中选4人参加比赛,若4人中必须有男有女,
包含的类别有1男3女,2男2女,3男1女,即有种选法,故C正确;
对于D,先将丙、丁两人全排列有种,排好后有3个空位,
再将甲、乙两人安排到两人(丙、丁)的空位中有种,
由分步计数原理可得总的方法数为种,故D正确.
故选:ACD.
11. 对于函数,下列说法中正确的是( )
A. 存在有极大值也有最大值
B. 有三个零点
C. 当时,恒成立
D. 当时,有3个不相等的实数根
【答案】CD
【解析】
【分析】利用导数分析的单调性,针对每个选项结合单调性分析函数的极值、最值以及零点个数,即可判断和选择.
【详解】因为,故可得,由得,,
易知当和时,单调递减;当时,单调递增,
且当趋近于负无穷时,趋近于正无穷,
对,由上述分析可知,有极大值但无最大值,故错误;
对:由得,,故该函数只有两个零点,故错误;
对:当时,,故正确;
对:因为,,且当趋近于负无穷时,趋近于正无穷,
当趋近于负无穷时,趋近于,故正确.
故选:.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 计算的值为______.(用数字作答)
【答案】
【解析】
【分析】利用组合数性质以及排列数、组合数公式可得结果.
【详解】.
故答案为:.
13. 若直线与曲线相切,则___________.
【答案】1
【解析】
【分析】设出切点坐标,利用导数的几何意义列出方程组并求解即得.
【详解】设直线与曲线相切的切点坐标为,
由,求导得,于是,解得.
故答案为:1
14. 若函数有两个零点,则实数的取值范围是_______________.
【答案】
【解析】
【分析】先对求导,再对分类讨论,分析其有两个零点的情况,进而建立不等式,求解参数范围即可.
【详解】因为,所以,
当时,,则此时单调递增,得到不可能有两个零点,
当时,令,,令,,
得到在上单调递减,在上单调递增,
因为函数有两个零点,
所以需有,
而,此时满足,解得,则实数的取值范围是.
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,的图象在点处的切线方程为.
(1)求a,b的值;
(2)当时,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用导数来求函数在某点处的切线方程,结合已知条件即可求解;
(2)利用作差构造函数,求导来判断单调性,然后求出最小值即可得证.
【小问1详解】
因为,,
所以,
即得在点处的切线方程为,
由题意可知:切线方程为,两方程等价,所以,,
综上可得:;
【小问2详解】
证明:设,则,令得.
当时,,所以在上单调递减;
当时,,所以在上单调递增.
即,所以.
16. 用0,1,2,3,4,5这六个数字,能组成多少个符合下列条件的数字?(运算结果以数字作答)
(1)无重复数字的四位偶数;
(2)无重复数字且为5的倍数的四位数;
(3)无重复数字且比1230大的四位数.
【答案】(1)个
(2)个
(3)个
【解析】
【分析】(1)分个位数字为0,2,4,三种情况分别应用排列计算结合分类加法原理计算即可;
(2)分个位数字为0,5,两种情况分别应用排列计算结合分类加法原理计算即可;
(3)分首位数字,百位数字,十位数字,个位数字比1230大分类讨论列排列数结合加法原理计算求解.
【小问1详解】
符合要求的四位偶数可分为两类.
第一类,0在个位时有个;
第二类,2或4在个位时,首位从1,3,4(或2),5中选(有种情况),十位和百位从余下的数字中选(有种情况),于是有个.
由分类加法计数原理知,共有四位偶数(个).
【小问2详解】
符合要求的数可分为两类:第一类:0在个位时有个;
第二类:5在个位时有个.
故满足条件的四位数共有(个).
【小问3详解】
符合要求的比1230大的四位数可分为四类:
第一类:形如2□□□,3□□□,4□□□,5□□□,共有个;
第二类:形如13□□,14□□,15□□,共有个;
第三类:形如124□,125□,共有个;
第四类:形如123□,共有个.
由分类加法计数原理知,
无重复数字且比1230大的四位数共有(个).
17. 已知函数.
(1)若,求在上的最大值与最小值;
(2)若在上单调递增,求实数的取值范围.
【答案】(1)最大值为17,最小值为1;
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,得到函数单调性,进而得到极值和端点值,比较后得到最值;
(2)求导,参变分离得到在上恒成立,由基本不等式求出最值,得到答案.
【小问1详解】
时,,,
,
在区间上,令得,令得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
其中,,,
所以在上的最大值为17,最小值为1;
【小问2详解】
,
在上单调递增,故在上恒成立,
即在上恒成立,
其中,当且仅当,即时,等号成立
故,从而实数的取值范围为.
18. 已知函数.
(1)若在处取得极值,求的极值;
(2)若在上的最小值为,求的取值范围.
【答案】(1)极大值为,极小值为
(2)
【解析】
【分析】(1)根据极值点可得,进而可得,利用导数即可求解函数的单调区间,进而可求解极值,
(2)根据导数确定函数单调性,结合分类讨论即可求解
【小问1详解】
,,.
因为在处取得极值,所以,则.
所以,,
令得或1,列表得
1
+
0
-
0
+
↗
极大值
↘
极小值
↗
所以的极大值为,极小值为.
【小问2详解】
.
①当时,,所以在上单调递增,的最小值为,满足题意;
②当时,令,则或,所以在上单调递减,在上单调递增,
此时,的最小值为,不满足题意;
③当时,在上单调递减,的最小值为,不满足题意.
综上可知,实数的取值范围时.
19. 已知函数,.
(1)求的极值;
(2)令,当时,讨论零点的个数.
【答案】(1)当时,无极值;当时,有极小值,无极大值
(2)2个零点
【解析】
【分析】(1)根据题意,求出函数的导函数,对导函数的正负进行分类讨论即可求解;
(2)先对函数求导,令,对的取值范围分类讨论,利用导数的正负求出的单调性,由零点存在性定力判断零点个数即可.
【小问1详解】
的定义域为,且.
①当时,恒成立,在上单调递增,无极值,
②当时,令,得;令,得,
所以上单调递减;在上单调递增;
在处取极小值,无极大值.
综上所知,当时,无极值;
当时,有极小值,无极大值.
【小问2详解】
因为,所以,
令,则.
①当时,由,得,
所以
故在上无零点.
②当时,,在上单调递增;
,在上单调递增,,
在上有唯一零点,
③当时,,
在上单调递增,,
存在,使,
当时,单调递减;
当时,单调递增;
又;
在上有唯一零点,在上无零点,即在上有1个零点.
综上,当时,函数有2个零点.
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