内容正文:
2024级高二第三次定时训练
数学试题
考试时间:120分钟
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. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据复合函数求导即可得到答案.
【详解】.
故选:C.
2. 如图,从(图中不能折返回)不同的走法有( )
A. 8种 B. 6种 C. 4种 D. 2种
【答案】A
【解析】
【分析】由图及分类,分步计数原理可得不同走法.
【详解】分为两类,不经过点有2种走法,经过点有种走法,共种走法.
故选:.
3. 已知函数,则的图象在处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】令,则,
所以,
因为,
,
所以的图象在处的切线方程为,即.
4. 已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数得函数在上单调递增,由单调性可得,再解一元二次不等式即可.
【详解】由题意可得函数的定义域为,,
因为,,当且仅当,即时等号成立,
因为,所以恒成立,函数在上单调递增,
则不等式,解得,
所以不等式的解集为.
5. 甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有( )
A. 30种 B. 60种 C. 120种 D. 240种
【答案】C
【解析】
【分析】相同读物有6种情况,剩余两种读物的选择再进行排列,最后根据分步乘法公式即可得到答案.
【详解】首先确定相同得读物,共有种情况,
然后两人各自的另外一种读物相当于在剩余的5种读物里,选出两种进行排列,共有种,
根据分步乘法公式则共有种,
故选:C.
6. 已知的图象如图所示(其中是函数的导函数),下面四个图象中,是的大致图象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据导函数的正负区间判断原函数的单调区间判断即可.
【详解】当时,,
∴,故在区间上为减函数,排除AB;
当时,,∴,
故在区间上为减函数,排除D.
故选:C.
7. 若函数(是自然对数的底数)有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】令,则,令,利用导数说明函数的单调性,画出的图象,依题意与有两个交点,即可得解.
【详解】令,则,则,
令,则,当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,又当时,当时,
所以的图象如下所示:
依题意与有两个交点,则,则.
故选:D
8. 定义在上的函数的导函数为,若对任意实数,有,且为奇函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】构造辅助函数,利用导数判断其单调性,再利用为奇函数求出的值,从而将原不等式转化为关于的不等式进行求解.
【详解】设,
则,
因为,所以,所以为定义在上的减函数,
因为为奇函数,
所以,,,,
即,即,
故.
故选:C.
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. 下列结论中正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【分析】根据常数的导数为零,判断选项A;利用幂函数的求导法则求导判断选项B;利用对数函数的求导法则求导判断选项C;利用指数函数的求导法则求导判断选项D.
【详解】是常数,,故A错误;
,故B错误;
,故C正确;
,故D正确.
故选:CD.
10. 有三名男生、两名女生排队照相,五个人排成一排,则下列说法正确的有( )
A. 如果两名女生必须相邻,那么有48种不同排法
B. 如果三名男生均不相邻,那么有12种不同排法
C. 如果女生不能站在两端,那么有48种不同排法
D. 如果三名男生不能连排在一起,那么有108种不同的排法
【答案】AB
【解析】
【分析】对A,利用捆绑法即可计算;对B,利用插空法即可计算;对C,先排男生在两端即可;对D,根据正难则反的原则计算即可.
【详解】对于A,将这两名女生捆绑,作为一个"元素"与剩下的三名男生进行全排列,
此时共有种不同的排法,故A正确;
对于B,先对三名男生进行全排列,再将女生插入三名男生所形成的中间2个空中,此时共有种不同的排法,故B正确;
对于C,如果女生不能站在两端,则两端安排男生,其他位置的安排没有限制,
此时共有种不同的排法,故C错误;
对于D,5个人排成一排的全排列有种,三名男生连排在一起的排法有种,
所以如果三名男生不能连排在一起,此时有种不同的排法,故D错误.
故选:AB.
11. 设函数,则( )
A. 当时,有三个零点
B. 当时,是的极大值点
C. 存在a,b,使得为曲线的对称轴
D. 存在a,使得点为曲线的对称中心
【答案】AD
【解析】
【分析】A选项,先分析出函数的极值点为,根据零点存在定理和极值的符号判断出在上各有一个零点;B选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C选项,假设存在这样的,使得为的对称轴,则为恒等式,据此计算判断;D选项,若存在这样的,使得为的对称中心,则,据此进行计算判断,亦可利用拐点结论直接求解.
【详解】A选项,,由于,
故时,故在上单调递增,
时,,单调递减,
则在处取到极大值,在处取到极小值,
由,,则,
根据零点存在定理在上有一个零点,
又,,则,
则在上各有一个零点,于是时,有三个零点,A选项正确;
B选项,,时,,单调递减,
时,单调递增,
此时在处取到极小值,B选项错误;
C选项,假设存在这样的,使得为的对称轴,
即存在这样的使得,
即,
根据二项式定理,等式右边展开式含有的项为,
于是等式左右两边的系数都不相等,原等式不可能恒成立,
于是不存在这样的,使得为的对称轴,C选项错误;
D选项,
方法一:利用对称中心的表达式化简
,若存在这样的,使得为的对称中心,
则,事实上,
,
于是
即,解得,即存在使得是的对称中心,D选项正确.
方法二:直接利用拐点结论
任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,
,,,
由,于是该三次函数的对称中心为,
由题意也是对称中心,故,
即存在使得是的对称中心,D选项正确.
故选:AD
【点睛】结论点睛:(1)的对称轴为;(2)关于对称;(3)任何三次函数都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是的解,即是三次函数的对称中心
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】由导数的定义求解.
【详解】因为,所以,
所以
.
13. 的展开式中的系数为______.
【答案】
【解析】
【分析】由二项式定理求出展开项的通项公式求指定项的系数即可.
【详解】的二项展开式的通项公式为:,
因为,
故的展开式中含项为:
其系数为.
故答案为:.
14. 已知函数,则的最小值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】对函数进行求导,根据三角函数周期性并求出其单调性,得出函数极值,即可求得其最小值.
【详解】由,得,
因为,所以当时,0;当时,,
又满足,所以为的一个周期,
所以当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
因为,所以当时,的最小值为.
即当时,的最小值为.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 某制造商制造并出售球形瓶装的某种饮料.瓶子的制造成本是分,其中r(cm)是瓶子的半径,已知每出售1 mL的饮料,制造商可获利0.2分,且制造商能制作的瓶子的最大半径为6 cm.
(1)瓶子半径多大时,每瓶饮料的利润最大?
(2)瓶子半径多大时,每瓶饮料的利润最小?
【答案】(1)瓶子半径为时,每瓶饮料的利润最大
(2)瓶子半径为时,每瓶饮料的利润最小,并且是亏损的
【解析】
【分析】先确定利润函数,再利用求导的方法,即可得到结论.
【小问1详解】
由于瓶子的半径为,
所以每瓶饮料的利润是,.
令,解得(舍去).
所以当时,;当时,.
当时,,它表示在区间上单调递增,即半径越大,利润越高;
当时,,它表示在区间上单调递减,即半径越大,利润越低.
又,
故半径为时,能使每瓶饮料的利润最大.
【小问2详解】
由(1)可知,在区间上单调递增,在区间上单调递减.
所以当时,有最小值,其值为,
故瓶子半径为时,每瓶饮料的利润最小,并且是亏损的.
16. (1)将6本不同的书分成3堆,一堆4本,另两堆各1本,有多少种分法?(均须以数字作答)
(2)将6本不同的书平均分给3人,每人2本,有多少种分法?(均须以数字作答)
(3)将6本不同的书分给4人,每人至少1本,有多少种分法?(均须以数字作答)
【答案】(1)15;(2)90;(3)1560
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用部分平均分组列式计算.
(2)利用分步乘法计数原理及组合计数问题列式计算.
(3)按分组,再分配给4个人即可.
【详解】(1)无序部分均匀分组问题:共有(种)分法;
(2)依题意,将6本不同的书,由分步乘法计数得不同的分配方式有(种);
(3)第一类:当4位同学分得的书本数为1,1,2,2时,共有种;
第二类:当4位同学分得的书本数为1,1,1,3时,共有种;
由加法原理,知共有480+1080=1560种不同分法
17. 已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用组合数的计算公式,化简得,即可求解;
(2)求得二项展开式的通项,得到为正数,为负数,分别令和,即可求得的值.
(3)由(1)得到,两边求导,再令,即可求解.
【小问1详解】
解:由组合数的计算公式,可得,
即,解得或(舍去).
【小问2详解】
解:二项式展开式的通项公式为,
由
二项式展开式中的系数为,
当为偶数时,;当为奇数时,
令,可得,
令,可得,即,
所以.
【小问3详解】
解:由(1)知,可得
两边求导得
可得,
令,代入得,
所以.
18. 已知函数
(1)若函数在处有极值为10,求的值;
(2)对任意在区间上单调递增,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据极值点和极值得到方程组,求出或,分别检验后,得到满足要求,得到答案;
(2)在任意恒成立,将其看作关于的一次函数,得到在恒成立,令,求出最小值,得到不等式,求出答案.
【小问1详解】
,
又函数在处有极值为10,
或,
当时,,
令,则或,
当时,,当或时,,
故在上单调递减,在,上单调递增,且,
满足函数在处有极值为10,满足题意;此时.
当时,,则函数无极值点,不成立,
综上,;
【小问2详解】
对任意在区间上单调递增,
在任意恒成立,
记,
在上单调递增,
在恒成立,
令,开口向上,
函数对称轴为,
.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求的取值范围.
(3)若,其中,,都有,证明:.
【答案】(1)当时,在上单调递减;当时, 在单调递减,在单调递增.
(2);
(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)求导后,根据以及不同情况下导数的正负,即可得到不同情况下函数的单调性;
(2)根据(1)中所求函数单调性,在时,根据判断不满足题意;在时,求解,即可求得参数的范围;
(3)根据题意,,通过(2)中所求可知的最小值,以及求导得到的最小值,根据两者的大小关系,即可证明.
【小问1详解】
,定义域为,
,
当时,,在上单调递减;
当时,令,解得;
在上,, 单调递减;在上,, 单调递增;
综上,当时,在上单调递减;
当时, 在单调递减,在单调递增.
【小问2详解】
由(1)知,当时,单调递减,,不符合题意,舍去;
当时,;
令,, , 单调递增;
又因为,所以,即;
综上, 的取值范围.
【小问3详解】
因为,都有,所以;
因为,由(1)知,;
因为,则 ,
在上,, 单调递减;在上,, 单调递增;
所以 ;注意到;
所以,即,又因为单调递增,所以>0;
即.
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数学试题
考试时间:120分钟
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. D.
2. 如图,从(图中不能折返回)不同的走法有( )
A. 8种 B. 6种 C. 4种 D. 2种
3. 已知函数,则的图象在处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
4. 已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5. 甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有( )
A. 30种 B. 60种 C. 120种 D. 240种
6. 已知的图象如图所示(其中是函数的导函数),下面四个图象中,是的大致图象的是( )
A. B.
C. D.
7. 若函数(是自然对数的底数)有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 定义在上的函数的导函数为,若对任意实数,有,且为奇函数,则不等式的解集是( )
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. 下列结论中正确的有( )
A. B.
C. D.
10. 有三名男生、两名女生排队照相,五个人排成一排,则下列说法正确的有( )
A. 如果两名女生必须相邻,那么有48种不同排法
B. 如果三名男生均不相邻,那么有12种不同排法
C. 如果女生不能站在两端,那么有48种不同排法
D. 如果三名男生不能连排在一起,那么有108种不同的排法
11. 设函数,则( )
A. 当时,有三个零点
B. 当时,是的极大值点
C. 存在a,b,使得为曲线的对称轴
D. 存在a,使得点为曲线的对称中心
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,则___________.
13. 的展开式中的系数为______.
14. 已知函数,则的最小值为___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 某制造商制造并出售球形瓶装的某种饮料.瓶子的制造成本是分,其中r(cm)是瓶子的半径,已知每出售1 mL的饮料,制造商可获利0.2分,且制造商能制作的瓶子的最大半径为6 cm.
(1)瓶子半径多大时,每瓶饮料的利润最大?
(2)瓶子半径多大时,每瓶饮料的利润最小?
16. (1)将6本不同的书分成3堆,一堆4本,另两堆各1本,有多少种分法?(均须以数字作答)
(2)将6本不同的书平均分给3人,每人2本,有多少种分法?(均须以数字作答)
(3)将6本不同的书分给4人,每人至少1本,有多少种分法?(均须以数字作答)
17. 已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
18. 已知函数
(1)若函数在处有极值为10,求的值;
(2)对任意在区间上单调递增,求实数的取值范围.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求的取值范围.
(3)若,其中,,都有,证明:.
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