内容正文:
彭山一中2027届高二下4月月考数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
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. 下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
3. 设函数在定义域内可导,的图象如图所示,则其导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
4. 已知函数 的导函数为 ,且 ,则 ( )
A. 2 B. C. 10 D. 5
5. 点是曲线上任意一点,则点到直线的距离的最小值是( )
A. 1 B. C. 2 D.
6. 如果函数在区间上单调递增,那么实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 已知定义在上的函数,其导函数为,且,则( )
A. B.
C. D.
8. 设实数,若对任意的,不等式恒成立,则实数m的最小值为( )
A. B. 1 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. 已知函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 函数的图象在的切线的斜率为0
B. 函数在上单调递减
C. 是函数的极小值点
D. 是函数的极大值
10. 已知函数,则下列说法正确的有( )
A. 有两个极值点
B. 直线是函数的切线
C. 的对称中心是
D. 有且仅有三个零点
11. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 在上单调递增 B. 不等式的解集为
C. 若恒成立,则 D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若抛物线f(x)=4x2在点(x0,f(x0))处切线的斜率为8,则x0=________.
13. 已知函数,则______________________.
14. 若函数有2个零点,则m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. 已知函数在时取得极大值4.
(1)求实数a,b的值;
(2)求函数在区间上的最值.
16. 已知函数在处的切线垂直于轴.
(1)求实数的值;
(2)求函数的极小值.
17. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若在上的最小值为,求的值.
18. 设函数.
(1)若,求函数的极值点;
(2)设函数在上有两个零点,求实数a的取值范围.(其中e是自然对数的底数).
19. 已知函数.
(1)求在点处的切线方程;
(2)当,对任意的恒成立,求实数的取值范围;
(3)证明:.
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彭山一中2027届高二下4月月考数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
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. 下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出求导公式、导数运算法则逐项求解判断.
【详解】对于A,,A错误;
对于B,,B错误;
对于C,,C正确;
对于D,,D错误.
故选:C
2. 已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导后,代入即可构造方程求得结果.
【详解】,,解得:.
故选:B.
3. 设函数在定义域内可导,的图象如图所示,则其导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用导函数与原函数之间的关系分析选项即可.
【详解】由的图象可知,当时,函数单调递增,则,故排除C,D;
当时,先递增,再递减最后递增,所以所对应的导数值应该先大于0,
再小于0,最后大于0,排除B.
故选:A.
4. 已知函数 的导函数为 ,且 ,则 ( )
A. 2 B. C. 10 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意结合导数的定义分析求解.
【详解】由题意可得:.
故选:C.
5. 点是曲线上任意一点,则点到直线的距离的最小值是( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】问题转化为过点的切线与直线平行时,点P到直线的距离最小,利用导数的几何意义求得点的坐标,再用点到直线的距离公式即可求得答案.
【详解】因为点是曲线上任意一点,
所以当点处的切线和直线平行时,点到直线的距离最小.
因为直线的斜率等于1,曲线的导数,
令,可得或(舍去),
所以在曲线上与直线平行的切线经过的切点坐标为,
所以点P到直线的最小距离为.
故选:D.
6. 如果函数在区间上单调递增,那么实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可得在上恒成立,分离参数,构造新函数,根据新函数的单调性即可求解.
【详解】函数的定义域为,且,
因为函数在区间上单调递增,
所以在上恒成立,即在上恒成立.
因为在上单调递增,所以,
所以,即实数的取值范围为.
故选:D.
7. 已知定义在上的函数,其导函数为,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】构造函数,利用导数结合已知确定单调性,进而比较大小即得.
【详解】令函数,则,函数在上单调递增,
则,即,所以.
故选:B
8. 设实数,若对任意的,不等式恒成立,则实数m的最小值为( )
A. B. 1 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据对数的运算性质将不等式等价为恒成立,构造函数,,利用导数求解函数单调性进而得最值即可求解.
【详解】因为,不等式成立,即,
又,则恒成立,
令,可得,
当,,单调递增,
则不等式恒成立等价于恒成立,
即恒成立,即恒成立,
设,可得,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以当,函数取得最大值,最大值为,
所以,即,则实数m的最小值为.
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. 已知函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 函数的图象在的切线的斜率为0
B. 函数在上单调递减
C. 是函数的极小值点
D. 是函数的极大值
【答案】AD
【解析】
【分析】根据导函数的图象与原函数的关系逐个判断即可.
【详解】由图可知,所以函数的图象在的切线的斜率为0,故A正确;
由图可知时,,所以函数在上单调递增,故B错误;
由图可知时,,所以函数在上单调递增,不是函数的极小值点,故C错误;
由C选项可知函数在上单调递增,由图可知时,,所以函数在上单调递减,
故是函数的极大值点,是函数的极大值,故D正确.
故选:AD.
10. 已知函数,则下列说法正确的有( )
A. 有两个极值点
B. 直线是函数的切线
C. 的对称中心是
D. 有且仅有三个零点
【答案】ACD
【解析】
【分析】求出函数的导数,判断函数单调性,可判断极值点,判断A;根据导数的几何意义可判断B;计算可判断C;根据函数的单调性结合零点存在定理以判断D.
【详解】因为函数,所以,
令,
当或时,,在上都单调递增,
当时,,在上单调递减,
故为函数的极大值点,为函数的极小值点,
即有两个极值点,A正确;
不妨设直线是曲线的切线,则满足,
则,即切点坐标为,
而,
说明假设不成立,即直线不是曲线的切线,B错误;
因为,
故点是曲线的对称中心,C正确;
由A可知有两个极值点,且,
,
结合的单调性可知函数在各有一个零点,
即函数有3个零点,D正确;
故选:ACD
11. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 在上单调递增 B. 不等式的解集为
C. 若恒成立,则 D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,利用导数与函数单调性间的关系,直接求出单调区间,即可求解;对于B,利用选项A中结果,结合,即可求解;对于C,分和两种情况,当时,恒成立,当,根据条件可得,构造函数,求出的最大值,即可求解;对于D,根据条件得到,再结合选项A的结果,即可求解.
【详解】对于选项A,因为,由,得到,
当时,,当时,,
即在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以选项A错误,
对于选项B,由得到,由(1)知在区间上单调递减,在区间上单调递增,
且当时,,又,所以的解集为,故选项B正确,
对于选项C,由,得到,当时,恒成立,
当时,由,得到,所以,
令,则,当时,,当时,,
则在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以,
则,故选项C正确,
对于选项D,由,得到,
则,由选项A知,在区间上单调递增,
所以,则,故选项D正确,
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若抛物线f(x)=4x2在点(x0,f(x0))处切线的斜率为8,则x0=________.
【答案】1
【解析】
【分析】由题意,先求出函数在处的导数,进而根据导数的几何意义得到答案.
【详解】k=
.
故答案为:1.
13. 已知函数,则______________________.
【答案】##0.5
【解析】
【分析】求导,即可代入求解.
【详解】,
故,故,
故答案为:
14. 若函数有2个零点,则m的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】函数有两个不同的零点,即函数的图象与x轴有两个不同的交点,利用导数探讨函数的最值,建立不等式求解.
【详解】函数的定义域为,求导得,
当时,,函数在上单调递增,最多1个零点,不符合题意;
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
,
而当从大于0的方向趋近于0时,趋近于负无穷大;当趋近于正无穷大时,趋近于负无穷大,
函数有两个不同的零点,当且仅当函数的图象与x轴有两个不同的交点,
因此,解得,
所以m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. 已知函数在时取得极大值4.
(1)求实数a,b的值;
(2)求函数在区间上的最值.
【答案】(1)
(2)最大值为4,最小值为
【解析】
【分析】(1)依题意有,据此求解即可;
(2)根据函数在区间上的单调性,分别求出极值和端点值,再比较得出最大值和最小值.
【小问1详解】
由题可知,,解得.
此时,
当时,,所以在单调递增,
当时,,所以在单调递减,
当时,,所以在单调递增,
所以在时取得极大值.所以.
【小问2详解】
由(1)可知,在单调递增,在单调递减,在单调递增.
又因为,
所以函数在区间上的最大值为4,最小值为.
16. 已知函数在处的切线垂直于轴.
(1)求实数的值;
(2)求函数的极小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,根据斜率即可求解,
(2)求导,得函数的单调性,即可根据极值的定义求解.
【小问1详解】
由可得,
则,
由于,故,
【小问2详解】
,
当或时,,当时,,
故在单调递增,在单调递减,在单调递增,
故的极小值为
17. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若在上的最小值为,求的值.
【答案】(1),在上单调递增;,在上单调递减,在上单调递增
(2)
【解析】
【分析】(1)利用导函数结合参数的取值分析单调性;
(2)根据函数单调性分情况讨论即可求出的值.
【小问1详解】
函数的定义域为,求导得,
当时,恒成立,故,在上单调递增,
当时,令得,
当时,;当时,,
故在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
由(1)可得:若,则在上单调递增,最小值为,与矛盾,
若,则的极小值点为,
①当,即时,在上单调递增,最小值为,与矛盾,
②当,即时,在上单调递减,最小值为,解得,满足,
③当,即时,最小值为,解得,即,但,不满足,故舍去,
综上,.
18. 设函数.
(1)若,求函数的极值点;
(2)设函数在上有两个零点,求实数a的取值范围.(其中e是自然对数的底数).
【答案】(1)函数的极大值点为,函数没有极小值点;
(2).
【解析】
【分析】(1)由题可得单调性,据此可得的极值点;
(2)由,可得.令,由导数知识可得
大致图像,随后由图象与有2个交点可得答案.
【小问1详解】
,
则.
.
则在上单调递增,在上单调递减.
则在时取极大值;
所以函数的极大值点为,函数没有极小值点;
【小问2详解】
令,因,
则.令,则.
令,则,
从而在上递增,又注意到,
则,
则,
从而在上单调递减,在上单调递增,
又,可画出大致图象.
又在上有两个零点等价于图象与有2个交点.
则由图可得.
19. 已知函数.
(1)求在点处的切线方程;
(2)当,对任意的恒成立,求实数的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)
法一:由(2)得当时,恒成立,
即,令,
所以,
令,则,
故在上单调递增,
所以,即成立,得证.
法二:令,
先证,即证,
令,
当单调递增;当单调递减,
所以,所以,即得证,
因为,所以,
令,
则,令,所以,
所以在上单调递增,又因为,
所以使得,即,也即,
所以时,单调递减;时,单调递增,
所以,代入得,
,
又在时单调递减,而,
所以,
所以,
即成立,所以,原不等式得证.
【解析】
【分析】(1)结合导数即可求得切线方程;
(2)令,结合导数求出的最大值后,解不等式即可;
(3)法一:结合(2)知,据此转化题目所证不等式,等价为证明,最后通过求导即可证明;法二:先证,据此转化题目所证不等式,等价为证明,最后通过求导即可证明.
【小问1详解】
,令,所以切线方程为.
【小问2详解】
因为恒成立,即恒成立,
令,,
令,解得,
当时,单调递增;
当时,单调递减;
故的最大值为,
因为恒成立,所以,
所以,即实数的取值范围为.
【小问3详解】
略
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