内容正文:
铧强中学2024级高二(下)第一次教学质量检测试题
数学试题
考试时间:120分钟;满分:150分
命题人:余仁宏;审题人:李嘉航
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效.
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
4.考试结束后,将答题卡交回.
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共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. 已知函数,则( )
A. B. C. 3 D.
2. 用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40000大的偶数共有
A. 144个 B. 120个 C. 96个 D. 72个
(跨学科情景)
3. 一个小球作简谐振动,其运动方程为,其中(单位:)是小球相对于平衡点的位移,(单位:)为运动时间,则小球的瞬时速度首次达到最大时, ( )
A. 1 B. C. D.
4. 若是定义在区间上的函数,其图象如图所示,设的导函数为,则的解集为( )
A. B.
C. D.
5. 已知函数在区间上存在极值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B. 2 C. D. 2
7. 已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若函数有4个不同的零点则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题: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. 下列求导运算正确的有( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数,则( )
A. 当时,在处的切线斜率为
B. 当时,最大值为
C. 当时,在定义域上单调递减
D. 当时,存在一个极大值点和一个极小值点
11. 设在区间上的可导函数,其导函数为,函数的导函数为.若方程有实数解,则称点为函数的“拐点”;又当函数在区间上单调递减时,称函数为区间上的“上凸函数”.则( )
A. 任何一个三次函数均有“拐点”
B. 函数为区间上的“上凸函数”
C. 若函数的“拐点”在轴的右侧,则函数在区间上单调递减
D. 若函数存在拐点,且为定义域上的“上凸函数”,则
第II卷(非选择题)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 关于正整数的方程是,则____________.
13. 若函数,则的单调递减区间为________.
14. 已知函数有两个极值点,则a的最小整数值为________.
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. 5个人排成一排,在下列情况下,各有多少种不同排法?
(1)甲不在排头,也不在排尾;
(2)甲、乙、丙三人必须在一起.
16. 已知函数,曲线在点处的切线与直线平行.
(1)求a的值;
(2)求函数的单调区间.
17. 已知函数.
(1)若的最大值为1,求的值;
(2)若恒成立,求的取值范围.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数的极小值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数有两个零点,求a的取值范围.
19. 已知函数,是的极小值点.
(1)求的值;
(2)当时,,求的取值范围;
(3)求证:.
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铧强中学2024级高二(下)第一次教学质量检测试题
数学试题
考试时间:120分钟;满分:150分
命题人:余仁宏;审题人:李嘉航
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效.
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
4.考试结束后,将答题卡交回.
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共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. 已知函数,则( )
A. B. C. 3 D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,
所以.
2. 用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40000大的偶数共有
A. 144个 B. 120个 C. 96个 D. 72个
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:根据题意,符合条件的五位数首位数字必须是4、5其中1个,末位数字为0、2、4中其中1个;进而对首位数字分2种情况讨论,①首位数字为5时,②首位数字为4时,每种情况下分析首位、末位数字的情况,再安排剩余的三个位置,由分步计数原理可得其情况数目,进而由分类加法原理,计算可得答案.
解:根据题意,符合条件的五位数首位数字必须是4、5其中1个,末位数字为0、2、4中其中1个;
分两种情况讨论:
①首位数字为5时,末位数字有3种情况,在剩余的4个数中任取3个,放在剩余的3个位置上,有A43=24种情况,此时有3×24=72个,
②首位数字为4时,末位数字有2种情况,在剩余的4个数中任取3个,放在剩余的3个位置上,有A43=24种情况,此时有2×24=48个,
共有72+48=120个.
故选B
考点:排列、组合及简单计数问题.
(跨学科情景)
3. 一个小球作简谐振动,其运动方程为,其中(单位:)是小球相对于平衡点的位移,(单位:)为运动时间,则小球的瞬时速度首次达到最大时, ( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数即可求解.
【详解】,
故当时,此时瞬时速度最大,,
所以时,此时瞬时速度首次达到最大,
故选:C
4. 若是定义在区间上的函数,其图象如图所示,设的导函数为,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据图象,直接写出的单调区间,进而得出在区间上的符号,即可求解.
【详解】由图知函数的减区间为,,增区间为,
和分别是的极小值点和极大值点,
所以当时,,当时,,
当和时,,
又由图知时,,时,,
又等价于,所以的解集为.
5. 已知函数在区间上存在极值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用导数求出函数的极大值,由函数在区间上存在极值建立不等式求解.
【详解】解:,令,得,
当,,当,,
所以是函数的极大值点.
又因为函数在区间上存在极值,
所以,解得.
故选:D.
6. 若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B. 2 C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】设出两个切点的横坐标,根据公切线可得关于切点横坐标的方程组,求出其解后可得直线的斜率.
【详解】设,则.
设直线与曲线相切时切点的横坐标为,
与曲线相切时切点的横坐标为,
则,故,解得,
故直线的斜率,
故选:B.
7. 已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】构造函数,利用导数研究的单调性,结合根据单调性比较大小即可.
【详解】设,则,
当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减.
所以在时取到最大值,
因为,
又因为在上单调递增,所以,所以.
故选:B
8. 已知函数,若函数有4个不同的零点则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数作出函数的图象,转化条件为的图象与直线有个交点,数形结合即可得解.
【详解】由题当时,,所以,
所以当时,,当时,;
所以在区间上单调递增,在上单调递减,
当时,当时,;
当时,;
所以可作出函数的图象,如下图,
若要使函数有个不同的零点,
所以的图象与直线有个交点,
即,解得.
二、多选题: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. 下列求导运算正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】由求导法则可判断各选项正误.
【详解】对于A,,A选项错误;
对于B,,B选项正确;
对于C,,C选项正确;
对于D,,D选项错误.
10. 已知函数,则( )
A. 当时,在处的切线斜率为
B. 当时,最大值为
C. 当时,在定义域上单调递减
D. 当时,存在一个极大值点和一个极小值点
【答案】ABD
【解析】
【分析】求导,代入可判断A;利用导数研究函数单调性可判断B;举反例可判断C;利用零点存在定理结合函数单调性可判断D.
【详解】已知函数(),分析各选项如下:
A选项:当时,在定义域内,
求导得
代入得,故A正确;
B选项:当时,,求导得
令得,当时,当时,
故在上单调递增,在上单调递减,
故在处取得最大值,且最大值为,B正确;
C选项:当时,的定义域为,
由,,得在定义域上不单调递减,
故C错误;
D选项:当时,函数的定义域为,
求导得,
令,
分母,故的符号由分子决定,
先研究的单调性:
当时,,即在上严格递增;
当时,,即在上严格递减。
计算,
由于,,故,
区间上的情况:
当时,,
又在上连续且严格递增,且,
故存在唯一的使得,
在上,,即,递减;
在上,,即,递增,
因此是的极小值点;
区间上的情况:
当时,,
又因为在上连续且严格递减,且,
故存在唯一的使得,
在上,,即,递增;
在上,,即,递减,
因此是的极大值点,
综上,当时,在定义域内存在一个极小值点和一个极大值点,
故D选项正确.
11. 设在区间上的可导函数,其导函数为,函数的导函数为.若方程有实数解,则称点为函数的“拐点”;又当函数在区间上单调递减时,称函数为区间上的“上凸函数”.则( )
A. 任何一个三次函数均有“拐点”
B. 函数为区间上的“上凸函数”
C. 若函数的“拐点”在轴的右侧,则函数在区间上单调递减
D. 若函数存在拐点,且为定义域上的“上凸函数”,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A 选项:运用拐点概念计算即可;
对于B 选项:对求导,,借助导数研究函数在区间上单调性可判断;
对于C 选项,求导得到,再求导令,得拐点,因为“拐点”在轴右侧,得到.进而得到的递减区间判断即可;
对于D 选项:根据拐点概念,结合“上凸函数”概念,求出,可判断.
【详解】对于A 选项:对于三次函数, ,
再求导得到.令,则,解得,
所以任何一个三次函数均有“拐点”,A 选项正确.
对于B 选项:,,
.
当时,,,得出函数在区间上单调递减,所以函数是区间上的“上凸函数”,B 选项正确.
对于C 选项:,,.
令,得,因为“拐点”在轴右侧,所以,即.
令可得,所以,
的递减区间是,C 选项错误.
对于D 选项:,
,.
令,即在有解.即则有正解.
则,解得.
并且因为函数为定义域上的“上凸函数”,所以在定义域上单调递减.
恒成立.恒成立,,即,
即,解得,由于保证拐点,则.D选项正确.
故选:ABD.
第II卷(非选择题)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 关于正整数的方程是,则____________.
【答案】5
【解析】
【分析】根据排列数的计算公式即可求解.
【详解】由得,,
∴,即,解得或,
∵,∴.
故答案为:5.
13. 若函数,则的单调递减区间为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数求出函数的单调递减区间即可.
【详解】函数,定义域为,
求导得,
令,则,解得,
又,则,
所以的单调递减区间为.
14. 已知函数有两个极值点,则a的最小整数值为________.
【答案】3
【解析】
【分析】由题意得出有两个变号零点,把进行同构变形为,利用导数知识得出问题等价于,即在上有两个不等的实根,然后通过确定函数的性质得出范围,从而得出的范围结论.
【详解】的定义域是,,
由题意在上有两个变号的零点,
设,则在上有两个相异实根,等价于方程在上有两个相异实根,
方程化为,即,
设,则在上恒成立,
所以在上是增函数,
又,因此,即,
所以问题等价于,即在上有两个不等的实根,
设,则,
当时,,在上递增,
当时,,在上递减,
所以函数在处取得极大值,
作出的大致图象及直线,如图,
由图可知当时,直线与函数的图象有两个交点,
又,所以所求的范围是,从而的最小整数值为3.
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. 5个人排成一排,在下列情况下,各有多少种不同排法?
(1)甲不在排头,也不在排尾;
(2)甲、乙、丙三人必须在一起.
【答案】(1)72 (2)36
【解析】
【分析】
(1)排列问题对特殊元素要优先处理;(2)利用捆绑法处理.
【小问1详解】
若甲不在排头,也不在排尾,先从3个位置选一个安排甲,再对剩下的4人全排列,即排列的方法有:=72种;
【小问2详解】
甲、乙、丙三人必须在一起,先对甲乙丙三人全排列,再与剩下两人全排列,即排列的方法有:=36种.
16. 已知函数,曲线在点处的切线与直线平行.
(1)求a的值;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1)
(2)单调递增区间为和,单调递减区间为.
【解析】
【分析】(1)对函数求导,由导数的几何意义得切线的斜率,利用两直线平行,斜率相等即可求得a的值;
(2)对函数求导,利用导数研究函数的单调性即可求解.
【小问1详解】
函数,则,
则,而直线的斜率为,
因为曲线在点处的切线与直线平行,
则,解得,
【小问2详解】
由(1)可知,所以,定义域为,
,
令,即,化简可得,解得,
当时,函数单调递增。由,即,解得或,
所以的单调递增区间为和,
当时,函数单调递减,由,即,解得,
所以的单调递减区间为;
综上, 的单调递增区间为和,单调递减区间为.
17. 已知函数.
(1)若的最大值为1,求的值;
(2)若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)1 (2)
【解析】
【分析】(1)求导分析函数单调性和极值点,进而建立关于的方程求解即可;(2)参变分离,构造函数,求导分析函数单调,进而结合二阶导数分析一阶导数单调性和零点,再求解最小值即可.
【小问1详解】
的定义域为,
令,得,
令,得;令,得,
在上单调递增,在上单调递减.
因为
.
【小问2详解】
若恒成立,
即恒成立,即
即恒成立,
设,
则,
令,
则在上单调递增,易知,
即存在,使得,
即,则,两边取对数有,即,
即时,,此时单调递减,
时,,此时单调递增,
则,
所以,即的取值范围为.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数的极小值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数有两个零点,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)若,则是减函数;若,则在上单调递减,在上单调递增.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数分析当时,函数的单调性,即可得其极值点,从而求得其极小值;
(2)分和两种情况,利用导数讨论函数的单调性;
(3)结合(2)的结论,构造新函数,利用新函数的导数分析新函数的单调性,求解不等式得的取值范围.
【小问1详解】
当时,.
.
因为恒成立,
所以当时,;当时,.
所以在上单调递减;在上单调递增.
所以在处取得极小值,极小值为.
【小问2详解】
函数.的定义域为.
.
因为恒成立,
所以若,恒成立,所以恒成立,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.
综上所述,若,在上单调递减;若,在上单调递减,在上单调递增.
【小问3详解】
由(2)知,若,则是减函数,函数不可能有两个零点;
若,则在上单调递减,在上单调递增,
在处取得极小值,即最小值,最小值为.
此时,当时,;当时,;
要使函数有两个零点,只需使,即.
令,则恒成立,
所以是增函数.
又,所以当且仅当时,.
所以a的取值范围是.
19. 已知函数,是的极小值点.
(1)求的值;
(2)当时,,求的取值范围;
(3)求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)对求导,利用,求得,然后验证为极小值点即可;
(2)利用分离参数,对和进行分类讨论,转化为求函数的最值问题,即可求得;
(3)利用分析法只需证明,结合(1)中在为增函数,即可证得,从而证得结论.
【小问1详解】
定义域,
,
因为是的极小值点,所以,则,
当时,,
则,
令,,
则在为增函数,
则存在使得,所以有两根,
所以增区间为和,减区间为,则是的极小值点,所以符合题意,故.
【小问2详解】
由(1)知,
因为当时,,则,
①当时,,则,
②当时,,令,
则,
令,,
令,则,即为减函数,
所以,即为减函数.
令,则,
在为减函数,,所以,
即,因为,所以,即趋近于0时,趋近于1.
令,则,
当时,,为减函数;当时,,为增函数;
因为,则,即,且,
所以,又,则,
综上①②,,所以的取值范围为.
【小问3详解】
要证,
需证,
即证,
令,易知在为减函数,
,
又,所以,
因为,则,
所以,则只需证,
即证,
由(1)知的增区间为和,减区间为,且,
所以在为增函数,又,所以在恒有,
即得证,
所以成立.
【点睛】关键点点睛:本题解答关键主要有两个:一是利用拆分函数,利用函数单调性及两个函数在同一点处取到最值得到和函数的最值;二是利用数列的知识,把数列和的大小比较转化为通项公式的大小比较,构造函数可证结论.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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