内容正文:
洛一高英才部2024级数学4月月考试卷
2026.4
命题人:王玮琪 审核人:刘宗毅 时长:120分钟
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.
1. 已知函数,则( )
A. B. 1 C. 2 D. 3
2. 函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
3. 已知函数在定义域内单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 函数的图像在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
5. 函数在上不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
6. 设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b,若13a=7b,则m=
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
7. 将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( )
A. 60种 B. 120种 C. 240种 D. 480种
8. 若点是曲线上任意一点,则点到直线距离的最小值为( )
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. 函数的图象在点处的切线平行于直线,则点的坐标可以为( )
A. B. C. D.
10. 已知,则下列说法中正确的有( )
A. 的展开式中不含的项
B. 的展开式中的常数项为84
C. 的展开式中的二项式系数最大的项是第四项和第五项
D. 的展开式中的各项系数之和与二项式系数之和相等
11. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 函数只有两个极值点
B. 方程有且只有两个实根,则的取值范围为
C. 方程共有4个根
D. 若,,则的最大值为2
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 4个家长和2个儿童去爬山,6个人需要排成一条队列,要求队列的头和尾均是家长,则不同的排列个数有_________种.
13. 的展开式中的系数为________________(用数字作答).
14. 函数恰有两个极值点,则的取值范围是__________.
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. 已知的展开式的二项式系数和比的展开式的二项式系数和大992.求的展开式中,
(1)二项式系数最大的项;
(2)系数的绝对值最大的项.
16. 设函数=[].
(1)若曲线在点(1,)处的切线与轴平行,求;
(2)若在处取得极小值,求的取值范围.
17. 已知.
(1)求;
(2)求;
(3)求.
18. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,讨论函数在上的单调性;
(3)证明:对任意的,有.
19. 已知函数.
(1)当时,求证:;
(2)若对于恒成立,求的取值范围;
(3)若存在,使得,求证:.
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洛一高英才部2024级数学4月月考试卷
2026.4
命题人:王玮琪 审核人:刘宗毅 时长:120分钟
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.
1. 已知函数,则( )
A. B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数的定义求解.
【详解】解:因为函数,
所以,
故选:C
2. 函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求定义域,再对函数求导,令导函数大于零,解出不等式解集即可.
【详解】解:由题知,定义域为,
所以,
令,解得,
所以的单调增区间为:.
故选:C
3. 已知函数在定义域内单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知可得在上恒成立,可转化为.求出的最小值,即可得出实数的取值范围.
【详解】由已知,函数的定义域为,所以,
由在定义域内单调递减,所以在上恒成立,
即,可转化为在上恒成立,所以.
因为,所以,所以.
因此实数的取值范围是.
故选:D.
4. 函数的图像在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求得函数的导数,计算出和的值,可得出所求切线的点斜式方程,化简即可.
【详解】,,,,
因此,所求切线的方程为,即.
故选:B.
【点睛】本题考查利用导数求解函图象的切线方程,考查计算能力,属于基础题
5. 函数在上不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】函数定义域为,由函数在上不单调,则在上有零点,即方程在上有根,所以,进而求解.
【详解】函数定义域为,
由题意,函数在上不单调,
所以在上有零点,
即方程在上有根,
即方程在上有根,
所以,即,
所以实数的取值范围为.
故选:C.
6. 设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b,若13a=7b,则m=
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:由题意可知,,,即,
,解得.故B正确.
考点:1二项式系数;2组合数的运算.
7. 将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( )
A. 60种 B. 120种 C. 240种 D. 480种
【答案】C
【解析】
【分析】先确定有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,然后利用组合,排列,乘法原理求得.
【详解】根据题意,有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,可以先从5名志愿者中任选2人,组成一个小组,有种选法;然后连同其余三人,看成四个元素,四个项目看成四个不同的位置,四个不同的元素在四个不同的位置的排列方法数有4!种,根据乘法原理,完成这件事,共有种不同的分配方案,
故选:C.
【点睛】本题考查排列组合的应用问题,属基础题,关键是首先确定人数的分配情况,然后利用先选后排思想求解.
8. 若点是曲线上任意一点,则点到直线距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题知过点作曲线的切线,当切线与直线平行时,点到直线距离的最小,再根据导数的几何意义求解即可.
【详解】解:过点作曲线的切线,当切线与直线平行时,点到直线距离的最小.
设切点为,,
所以,切线斜率为,
由题知得或(舍),
所以,,此时点到直线距离.
故选:C
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. 函数的图象在点处的切线平行于直线,则点的坐标可以为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】求函数的导数,令导数等于4解方程,求得点的横坐标,进而求得点的坐标.
【详解】依题意,令,解得
,
故点的坐标为和,
故选:AC
10. 已知,则下列说法中正确的有( )
A. 的展开式中不含的项
B. 的展开式中的常数项为84
C. 的展开式中的二项式系数最大的项是第四项和第五项
D. 的展开式中的各项系数之和与二项式系数之和相等
【答案】BD
【解析】
【分析】根据二项展开式的通项公式以及二项式系数的性质即可解出.
【详解】因为展开式的通项公式,
所以当时,,A错误;
当,B正确;
根据二项式系数的性质可知,最大,
所以的展开式中二项式系数最大的项是第五项和第六项,C错误;
的展开式中各项系数和为,二项式系数之和为,D正确.
11. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 函数只有两个极值点
B. 方程有且只有两个实根,则的取值范围为
C. 方程共有4个根
D. 若,,则的最大值为2
【答案】ACD
【解析】
【分析】对函数求导,利用导数研究函数的极值判断;分析函数的性质,借助图象判断;结合图象和函数的零点判断;由结合取最大值的x值区间判断D作答.
【详解】对于,对求导得:,当或时,,当时,,即函数在,上单调递减,在上单调递增,因此,函数在处取得极小值,在处取得极大值,故选项正确;
对于,由选项知,作出曲线及直线,如图,要使方程有且只有两个实根,观察图象得当时,直线与曲线有2个交点,
所以方程有且只有两个实根,则的取值范围为,故选项错误;
对于,由得:,解得,
令,则,结合图象方程有两解,,,所以或,
因为,所以,所以方程有两解;
又因为,结合图象可知:也有两解,
综上:方程共有4个根,故选项正确;
对于,因为,而函数在上单调递减,
因此当时,,当且仅当,
所以t的最大值为2,故选项正确.
故选:CD
【点睛】方法点睛:函数零点个数判断方法:(1)直接法:直接求出f(x)=0的解;(2)图象法:作出函数f(x)的图象,观察
与x轴公共点个数或者将函数变形为易于作图的两个函数,作出这两个函数的图象,观察它们的公共点个数.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 4个家长和2个儿童去爬山,6个人需要排成一条队列,要求队列的头和尾均是家长,则不同的排列个数有_________种.
【答案】288
【解析】
【分析】先选家长作队尾和队首,再排中间四人即可.
【详解】先选两位家长排在首尾有种排法;再排对中的四人有种排法,
故有种排法.
故答案为:288
13. 的展开式中的系数为________________(用数字作答).
【答案】-28
【解析】
【分析】可化为,结合二项式展开式的通项公式求解.
【详解】因为,
所以的展开式中含的项为,
的展开式中的系数为-28
故答案为:-28
14. 函数恰有两个极值点,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】函数,,由于函数两个极值点为,即是方程的两个不等实数根,即方程,且,;设,在同一坐标系内画出两个函数图象,如图所示,
要使这两个函数有个不同的交点,应满足,解得,所以的取值范围为,故选.
【方法点睛】本题主要考查函数的极值、函数与方程以及数形结合思想的应用,属于难题.数形结合是根据数量与图形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法,是中学数学四种重要的数学思想之一,尤其在解决选择题、填空题是发挥着奇特功效,大大提高了解题能力与速度.运用这种方法的关键是将已知函数的性质研究透,这样才能快速找准突破点. 充分利用数形结合的思想方法能够使问题化难为简,并迎刃而解
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. 已知的展开式的二项式系数和比的展开式的二项式系数和大992.求的展开式中,
(1)二项式系数最大的项;
(2)系数的绝对值最大的项.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)由题设可得求出n,进而求的展开式通项公式,根据二项式系数最大,结合对称性知,即可得二项式系数最大的项.
(2)要使系数的绝对值最大,即最大,应用不等式法求对应值,即可得系数的绝对值最大的项.
【小问1详解】
令,则的系数和为,而的二项式系数和为,
由题设,,可得,则,解得,
所以的展开式通项为,
要使二项式系数最大即,则.
【小问2详解】
要使系数的绝对值最大,即最大,则,可得,
所以,又,即,故系数的绝对值最大的项为.
16. 设函数=[].
(1)若曲线在点(1,)处的切线与轴平行,求;
(2)若在处取得极小值,求的取值范围.
【答案】(1) 1 (2)(,)
【解析】
【详解】分析:(1)先求导数,再根据得a;(2)先求导数的零点:,2;再分类讨论,根据是否满足在x=2处取得极小值,进行取舍,最后可得a的取值范围.
详解:解:(Ⅰ)因为=[],
所以f ′(x)=[2ax–(4a+1)]ex+[ax2–(4a+1)x+4a+3]ex(x∈R)
=[ax2–(2a+1)x+2]ex.
f ′(1)=(1–a)e.
由题设知f ′(1)=0,即(1–a)e=0,解得a=1.
此时f (1)=3e≠0.
所以a的值为1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得f ′(x)=[ax2–(2a+1)x+2]ex=(ax–1)(x–2)ex.
若a>,则当x∈(,2)时,f ′(x)<0;
当x∈(2,+∞)时,f ′(x)>0.
所以f (x)<0在x=2处取得极小值.
若a≤,则当x∈(0,2)时,x–2<0,ax–1≤x–1<0,
所以f ′(x)>0.
所以2不是f (x)的极小值点.
综上可知,a的取值范围是(,+∞).
点睛:利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解.
17. 已知.
(1)求;
(2)求;
(3)求.
【答案】(1)800;
(2);
(3)0.
【解析】
【分析】(1)利用多项式乘法法则,结合组合应用问题列式计算作答.
(2)利用赋值法计算作答.
(3)变形计算表达式,再利用赋值法计算作答.
【小问1详解】
在展开式中,含的项为,
所以.
【小问2详解】
令,
当时,,当时,,
所以.
【小问3详解】
.
因为,所以,
故
18. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,讨论函数在上的单调性;
(3)证明:对任意的,有.
【答案】(1)
(2)在上单调递增.
(3)证明如下:
原不等式等价于,
令,,
即证,
∵,
,
由(2)知在上单调递增,
∴,
∴
∴在上单调递增,又因为,
∴,所以命题得证.
【解析】
【分析】(1)先求出切点坐标,在由导数求得切线斜率,即得切线方程;
(2)在求一次导数无法判断的情况下,构造新的函数,再求一次导数,问题即得解;
(3)令,,即证,由第二问结论可知在[0,+∞)上单调递增,即得证.
【小问1详解】
因为,所以,
即切点坐标为,
又,
∴切线斜率
∴切线方程为:
【小问2详解】
因为,
所以,
令,
则,
∴在上单调递增,
∴
∴在上恒成立,
∴在上单调递增.
【小问3详解】
略
19. 已知函数.
(1)当时,求证:;
(2)若对于恒成立,求的取值范围;
(3)若存在,使得,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由由,得,构造函数,求解单调性,证明结果;
(2)求解令,则,分类讨论求解的范围;
(3)由(2)知,设,判断单调性,,所以只需证,由,即,只需证
(*)进而证明结果.
【小问1详解】
由,得.
要证,只需证.
令,则.
当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
所以,故,
因此.
【小问2详解】
令,则
①当时,由,得,
因此,满足题意.
②当时,由,得,
因此,则在上单调递增.
若,则,
则在上单调递增,
所以,满足题意;
若,则,
因此在存在唯一的零点,且,
当时,单调递减,
当时,单调递增,
所以,不合题意.
综上,的取值范围为.
【小问3详解】
由(2)知,设,
则在上单调递减,在上单调递增,
注意到,
故在上存在唯一的零点.
注意到,且在上单调递增.
要证明,只需证,
因为,所以只需证,
即证.
因为,即,
所以,只需证,
只需证(*)
由(1)得,
因此,
设,
则,所以在上单调递增,
所以,
从而,即,因此(*)得证,
从而.
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