内容正文:
2024级青岛第一中学高二下学期第一次单元检测数学
一、单项选择题:本大题共8小题,共40分.
1. ( )
A. B. C. D.
2. 的展开式中的系数为( )
A. 30 B. 10 C. D.
3. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围( )
A. B. C. D.
4. 子贡曰:“夫子温、良、恭、俭、让以得之”,“温、良、恭、俭、让”指五种品德:温和、善良、恭敬、节俭、谦让.现有分别印有这5个字的卡片各2张(同字卡片颜色不同),同学甲从中抽取4张卡片分给另外4位同学,每人一张卡片,恰有2位同学分到的卡片是相同字的分配方案有( )
A. 120种 B. 210种 C. 1440种 D. 2880种
5. 已知函数,则的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
6. 已知(,且),则( )
A. 28 B. 42 C. 43 D. 56
7. 已知函数在内有最小值,则实数的取值可以是( )
A. B. C. D.
8. 已知,,若,则当取得最小值时,所在区间是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共3小题,共18分.
9. 关于的展开式,下列说法正确的是( )
A. 二项式系数之和为32 B. 最高次项系数为32
C. 所有项系数之和为 D. 项的系数为40
10. 某电影中太乙真人作为哪吒的授业恩师,送给了哪吒七件法宝,乾坤圈、混天绫、火尖枪、金砖、阴阳剑、九龙神火罩和风火轮.哪吒使用这七件法宝对阵敌人,则下列说法正确的是( )
A. 若哪吒每次使用两种法宝,对阵3次,可以重复使用,则不同的使用法宝的方法有
B. 若哪吒与敌人对阵3次,每次至少使用两件法宝,法宝不可以重复使用,则不同的使用法宝的方法有
C. 若哪吒每次使用一件法宝,对阵7次,法宝不可以重复使用,且乾坤圈和风火轮不能相邻使用,则不同的使用法宝的方法有种
D. 若哪吒每次使用一件法宝,对阵7次,法宝不可以重复使用,且乾坤圈比风火轮更早使用,风火轮比火尖枪更早使用,则不同的使用法宝的方法有种
11. 已知函数,下列判断正确的是( )
A. 的单调减区间是, B. 的定义域是
C. 的值域是 D. 与有一个公共点,则或
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则______.
13. 已知函数在处取得极大值,则______________.
14. 已知,则___________(用数字作答)
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. 有名男生和甲、乙名女生排成一排,求下列情况各有多少种不同的排法?
(1)女生甲排在正中间;
(2)名女生不相邻;
(3)女生甲必须排在女生乙的左边(不一定相邻);
(4)名女生中间恰有名男生.
16. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若时,,求的取值范围.
17. 我们曾用组合模型发现了组合恒等式,这里所使用的方法,实际上是将一个量用两种方法分别算一次,由结果相同来得到等式,这是一种非常有用的思想方法,叫做“算两次”,对此,我们并不陌生,例如列方程时就要从不同的侧面列出表示同一个量的代数式.
(1)某医院有内科医生8名,外科医生()名,现要派3名医生参加赈灾医疗队,已知某内科医生必须参加的选法有66种,求的值;
(2)化简:.
18. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,证明:.
19. 已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若,恒成立,求的值;
(3)若在区间上存在零点,求的取值范围.
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2024级青岛第一中学高二下学期第一次单元检测数学
一、单项选择题:本大题共8小题,共40分.
1. ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用导数的定义即可转化为求导数值来判断选项.
【详解】由于等价于函数在处的导数.
因为,所以在处的导数为.
故选:D.
2. 的展开式中的系数为( )
A. 30 B. 10 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据二项式定理,先求出的展开式中和的系数,再分别与相乘即可求解.
【详解】由题意知的展开式的通项为.
令,得的展开式中的系数为;
令,得的展开式中的系数为,
所以的展开式中的系数为.
故选:A.
3. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数在区间上单调递减,可得在区间上恒成立,
参变分离可得恒成立,令,通过求导判断单调性,求得其最小值即可.
【详解】由函数,得,
因为函数在区间上单调递减,
所以在区间上恒成立,
即,等价于恒成立,
令,则,
当时,恒成立,所以在区间上单调递增,
所以.
故选:B.
4. 子贡曰:“夫子温、良、恭、俭、让以得之”,“温、良、恭、俭、让”指五种品德:温和、善良、恭敬、节俭、谦让.现有分别印有这5个字的卡片各2张(同字卡片颜色不同),同学甲从中抽取4张卡片分给另外4位同学,每人一张卡片,恰有2位同学分到的卡片是相同字的分配方案有( )
A. 120种 B. 210种 C. 1440种 D. 2880种
【答案】D
【解析】
【详解】先把字相同的卡片看成一组,
第一步:从这5组中选出一组有种选法.
第二步:再从余下的4组中选2组,这2组中,每组各选一张卡片有.
第三步:把选出的4张卡片,分给4位同学有.
所以不同的分配方案有种.
5. 已知函数,则的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对求导,得到,再解不等式,即可求解.
【详解】易知函数定义域为,因为,
所以,令,得,
所以,即,所以的单调递增区间为,
故选:A.
6. 已知(,且),则( )
A. 28 B. 42 C. 43 D. 56
【答案】A
【解析】
【分析】先根据排列数得出n,再计算组合数即可.
【详解】,
.
故选:A.
7. 已知函数在内有最小值,则实数的取值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出函数的导函数,即可得到函数的单调区间,求出函数的极小值点,进而求出的范围即可.
【详解】函数定义域为,求导得,
当时,,当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,函数在处取得极小值,即最小值,
又函数在内有最小值,则,解得,
所以实数的取值可以是.
故选:D
8. 已知,,若,则当取得最小值时,所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知条件构造函数,利用导数求出最值,由零点存在性定理验证的根的范围即可.
【详解】令,即,
∴,,
∴,
令,则,
令,则,
∴在上单调递增,且,
∴存在唯一使得,
当时,, ,当时,, ,
∴,
即取得最小值时,,
由零点的存在定理验证的根的范围,
当时,,当时,,
故,
故选:.
二、多项选择题:本大题共3小题,共18分.
9. 关于的展开式,下列说法正确的是( )
A. 二项式系数之和为32 B. 最高次项系数为32
C. 所有项系数之和为 D. 项的系数为40
【答案】AB
【解析】
【分析】直接利用二项式定理的应用求出结果即可.
【详解】对于选项A:二项式系数之和为,故A正确;
对于选项B:设展开式第项为,最高次项的系数为,故B正确;
对于选项C:令得各项系数之和为,故C错误;
对于选项D:项的系数为,故D错误.
故选:AB.
10. 某电影中太乙真人作为哪吒的授业恩师,送给了哪吒七件法宝,乾坤圈、混天绫、火尖枪、金砖、阴阳剑、九龙神火罩和风火轮.哪吒使用这七件法宝对阵敌人,则下列说法正确的是( )
A. 若哪吒每次使用两种法宝,对阵3次,可以重复使用,则不同的使用法宝的方法有
B. 若哪吒与敌人对阵3次,每次至少使用两件法宝,法宝不可以重复使用,则不同的使用法宝的方法有
C. 若哪吒每次使用一件法宝,对阵7次,法宝不可以重复使用,且乾坤圈和风火轮不能相邻使用,则不同的使用法宝的方法有种
D. 若哪吒每次使用一件法宝,对阵7次,法宝不可以重复使用,且乾坤圈比风火轮更早使用,风火轮比火尖枪更早使用,则不同的使用法宝的方法有种
【答案】ACD
【解析】
【分析】A计算每次使用法宝的种数,再利用分步乘法计数原理计算;B先将7件法宝分成3组,每组至少2件,再进行分配;C先排列其余5件法宝,再利用插空法排列即可;D利用倍缩法解决定序问题即可.
【详解】已知太乙真人送给了哪吒七件法宝,
对于A,每次使用法宝有种,
因可以重复使用,则对阵3次、不同的使用法宝的方法有种,故A正确;
对于B,将7件法宝分成3组,每组至少2件,共有种,
则对阵3次、不同的使用法宝的方法有种,故B错误;
对于C,先将除乾坤圈、风火轮以外的5种法宝排列,共有种,
再利用插空法将乾坤圈、风火轮插入6个空位置中,
则不同的使用法宝的方法有种,故C正确;
对于D,先将7件法宝排列共有种,
再利用倍缩法解决定序问题即可得,不同的使用法宝的方法有种,故D正确.
故选:ACD.
11. 已知函数,下列判断正确的是( )
A. 的单调减区间是, B. 的定义域是
C. 的值域是 D. 与有一个公共点,则或
【答案】ABD
【解析】
【分析】先判断函数定义域,再求导分析函数的单调性与最值作出简图,进而可判断各选项.
【详解】对B,函数定义域满足,解得,故B正确;
对A,,令可得和,
解得和,故的单调减区间是,,故A正确;
对C,由A可得当和时单调递减,
当时单调递增,且,
作出简图,可得的值域是,故C错误;
对D,由图象可得,与有一个公共点,则或,故D正确;
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则______.
【答案】
【解析】
【详解】,
设,则,
解得,
设,则,
解得,
则.
13. 已知函数在处取得极大值,则______________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据极值与极值点的定义可得解.
【详解】由,
得,
则,
解得或,
当时,,,
此时函数在,上单调递增,在上单调递减,
即函数在处取极小值,不成立;
当时,,,
此时函数在,上单调递增,在上单调递减,
即函数在处取极大值,成立;
综上所述,
故答案为:.
14. 已知,则___________(用数字作答)
【答案】1
【解析】
【分析】利用赋值法,先求得,再求得的值,即可得答案.
【详解】令 ,则 ,
令 ,则,
即,
故,
故答案为:1
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. 有名男生和甲、乙名女生排成一排,求下列情况各有多少种不同的排法?
(1)女生甲排在正中间;
(2)名女生不相邻;
(3)女生甲必须排在女生乙的左边(不一定相邻);
(4)名女生中间恰有名男生.
【答案】(1)种;
(2)种;
(3)种;
(4)种.
【解析】
【分析】(1)根据特殊元素优先排,其余元素再利用全排列即可求解;
(2)不相邻问题利用“插空法”即可求解;
(3)固定顺序问题即是所有元素全排列种类数的一半;
(4)相邻问题用“捆绑法”,其余元素再利用全排列即可.
【小问1详解】
女生甲排在正中间,其余人有种排法,因此不同排法种数为种;
【小问2详解】
将名男生排成一排,有种排法,2名女生可以在
每2名男生之间及两端共6个位置中选出2个排,有种排法,
因此不同排法种数为种;
【小问3详解】
对7名学生全排列有种排法,因此不同排法种数为种;
【小问4详解】
选1名男生排在2名女生中间,有种排法,将3人看成1个元素,
与4名男生共5个元素排成一排,不同的排法有种,
又因为2名女生有种排法,
因此不同排法种数为种.
16. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若时,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题可得切线斜率及所过点,据此可得切线方程;
(2)由题可得当时,可得,据此可得答案.
【小问1详解】
当时,,,
则,,
所以曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
由,得.
当时,,所以当,即时,,单调递增,
所以在区间上的最小值为.
令,得,所以.
当,即时,若,则,单调递减;
若,则,单调递增,
所以在区间上的最小值为.
令,
解得.综上,的取值范围为.
17. 我们曾用组合模型发现了组合恒等式,这里所使用的方法,实际上是将一个量用两种方法分别算一次,由结果相同来得到等式,这是一种非常有用的思想方法,叫做“算两次”,对此,我们并不陌生,例如列方程时就要从不同的侧面列出表示同一个量的代数式.
(1)某医院有内科医生8名,外科医生()名,现要派3名医生参加赈灾医疗队,已知某内科医生必须参加的选法有66种,求的值;
(2)化简:.
【答案】(1)5;(2)
【解析】
【分析】(1)将原事件转化为从剩下7名内科医生,外科医生名,派2名医生参加赈灾医疗队,即可求解.
(2)结合二项式定理,将原式看作展开式中的系数减,即可求解.
【详解】(1)内科医生8名,外科医生名,现要派3名医生参加赈灾医疗队,某内科医生必须参加,该事件等同于从剩下7名内科医生,外科医生名,派2名医生参加赈灾医疗队,即即解得.
(2),
的系数
原式可以看作展开式中的系数减,即
18. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,证明:.
【答案】(1)当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求导函数,按照和分类讨论,利用导函数的正负情况即可得解;
(2)结合(1)得到的最大值,即证,然后构造函数,利用导数法证明即可.
【小问1详解】
由题函数定义域为,,
则当时,在上恒成立,所以在上单调递增;
当时,令,得,
所以时单调递增,时单调递减;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
【小问2详解】
当时,由(1)可知有最大值为,
故要证,只需证,即证,
设,则,
所以时单调递增,时单调递减;
所以对任意恒成立,因为,
所以,故原不等式得证.
19. 已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若,恒成立,求的值;
(3)若在区间上存在零点,求的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间为,无单调递减区间.
(2)-1 (3).
【解析】
【分析】(1)由题可得,令,通过研究单调性可得的单调区间;
(2)由题可得是在区间上的最小值,据此可得,随后验证
满足题意即可;
(3),结合(1)分析,可得时,在区间上无零点;当时,结合单调性与零点存在性定理可判断零点情况.
【小问1详解】
当时,,,则.
令,则.
当时,,单调递减;当时,,单调递增,所以,
所以当时,恒成立,
所以的单调递增区间为,无单调递减区间.
【小问2详解】
由,得,.
因为当时,恒成立,
所以是在区间上的最小值,
即当时,是的极小值点,
所以,解得.
当时,.
令,则.
由(1)知,
所以当时,
恒成立,
所以在区间上单调递增,即在区间上单调递增.
又,所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以是的极小值点,符合题意.
故.
【小问3详解】
因为,所以,
由(1)知.
又当时,,
所以当时,,
所以当时,在区间上恒成立,
所以在区间上单调递增,
故当时,,
此时在区间上无零点,不符合题意,舍去.
当时,令,
则.
当时,,单调递增.
又,当时,,所以存在,使.
当时,,即,单调递减;
当时,,即,单调递增.
因为,当时,,
所以当时,在区间上有唯一零点.
综上,若在区间上存在零点,则的取值范围是.
【点睛】关键点点睛:对于单次求导无法判断单调性的函数,可通过多次求导,判断函数单调性;对于恒成立问题,常转化为求解函数最值;对于零点问题,常由函数单调性结合零点存在性定理解决.
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