内容正文:
广州市第十六中学2025学年第二学期高中中段教学质量反馈
高二年级数学试卷
命题人:李慧梅 审核人:李慧梅
一、选择题: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,只有一个选项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 某物体的位移(单位:)与时间(单位:)满足函数关系式,其中为常数.若当时,该物体的瞬时速度为,则当时,该物体的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导,根据求出,进而可求.
【详解】由已知,
又,解得,
所以,
所以.
故选:B.
2. 函数的大致图象如图所示,设的导函数为,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据图象可知的符号,故可得的解集.
【详解】由图可知当时,,当时,,
所以的解集为.
故选:A
3. 已知函数的导函数为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导可得,令,求解即可.
【详解】由,可得,
所以,解得.
故选:B.
4. 若,则的值为( )
A. 63 B. 64 C. 127 D. 128
【答案】C
【解析】
【分析】由组合数的性质计算,结合二项式系数的性质求结论.
【详解】因为,又
所以,解得,
所以,
所以.
故选:C.
5. 已知等比数列的公比为,若,且,,成等差数列,则( )
A. B. 3 C. 0或3 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由等差中项性质得,结合得到,解得.
【详解】因为,,成等差数列,所以,即,
因为,所以,即,
因为,,所以.
故选:B
6. 已知函数在区间上是减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意得到,恒成立.从而得到,恒成立,再根据的单调性求解即可.
【详解】因为,函数在区间上是减函数,
所以,恒成立.
所以,恒成立.
设,,
因为对称轴为,所以在为增函数,
所以,所以.
故选:C
7. 已知分别为曲线和直线上的点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先判断曲线与直线是否存在交点,若存在,则最短距离为0,若不存在,则当曲线在切点处的斜率为2时,切点到直线的距离最短.
【详解】令,
因,则,
故曲线和直线无交点,
,则,令,解得,
则曲线上的点到直线的距离,
则的最小值为.
故选:A
8. 设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】易得,,,构建函数,求导判断其单调性,利用单调性比较大小即可.
【详解】由题意可得,,,
设,,则,
故当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
因为,,,且,
可得,,所以.
故选:D.
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共计18分.每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全得部分分,有选错的得0分.
9. 已知定义在上的函数的导函数的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.
B. 函数在上单调递减
C. 函数在处取得极大值
D. 函数有最大值
【答案】AC
【解析】
【分析】根据导数的定义、几何意义以及函数极值、最值概念判断即可.
【详解】A选项:根据图象可知,A选项正确;
B、C选项:由图象可知当时,,函数在单调递增,
当时,,函数在单调递减,
函数在处取得极大值,B选项错误;C选项正确;
D选项:由图象可知在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,无最大值,D选项错误;
故选:AC.
10. 有甲、乙、丙等6名同学,则下列说法正确的是( )
A. 6人站成一排,甲、乙两人相邻,则不同的排法种数为240
B. 6人站成一排,甲、乙、丙按从左到右的顺序站位(不一定相邻),则不同的站法种数为240
C. 6名同学平均分成三组分别到、、三个工厂参观,每名同学必须去,且每个工厂都有人参观,则不同的安排方法有90种
D. 6名同学分成三组参加不同的活动,每名同学必须去,且每个活动都有人参加,甲、乙、丙在一起,则不同的安排方法有36种
【答案】ACD
【解析】
【分析】用捆绑法即可判断A,用倍缩法即可判断B,用平均分组公式即可判断C,用分类加法分步乘法即可判断D.
【详解】对于A,6人站成一排,甲、乙两人相邻,可以采用捆绑法,则不同的排法种数为,故A正确;
对于B,6人站成一排,甲、乙、丙按从左到右的顺序站位,可用倍缩法进行求解,即种,故B错误;
对于C,6名同学平均分成三组分别到、、三个工厂参观,每名同学必须去,且每个工厂都有人参观,则有种,故C正确;
对于D,6名同学分成三组参加不同的活动,甲、乙、丙在一起,若还有一位同学与他们一组,共有种分法;
若三组同学分为3人一组,2人一组和1人一组,先将除甲、乙、丙外的剩余3人分为两组,有种分法;共有6种分组方法,再分配到三个活动中,共有种,D正确.
故选:ACD.
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.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 展开式中,常数项为__________.
【答案】
【解析】
【详解】展开式中的通项公式为,
令,故,故常数项为第4项,即.
13. 函数的图象在点处的切线与坐标轴围成的三角形面积为______.
【答案】##
【解析】
【分析】求导确定切线方程,求得切线与坐标轴的交点,即可求解.
【详解】由,得,则.
又,所以所求切线方程为.
又切线与轴、轴分别交于点,,
所以所求的三角形面积.
故答案为:.
14. 定义在区间D上的函数,若存在正数K,对任意的,不等式恒成立,则称函数在区间D上满足K-条件.若函数在区间上满足K-条件,则K的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出在区间的单调性,再结合K-条件的定义进行分析,从而求K的取值范围,即可求出K的最小值.
【详解】因为,
令,,
当时,,所以在上单调递减,
又因为,所以在上恒成立,
所以,则在上单调递增,
设,所以,
若函数在区间上满足K-条件
因此对任意恒成立,
所以对任意恒成立,
则对任意恒成立,
令,所以在上单调递减,
在恒成立,所以,
又因为在上单调递减,.
所以,所以K的最小值为.
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. 已知数列的首项,且满足.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)记,数列的前项的和为,求证:.
【答案】(1)
由递推关系,两边取倒数可得:,
整理可得:,所以数列为等差数列;
(2)
由可知,数列是以为首项,以为公差的等差数列,
即,即,
又因为,
所以.
【解析】
【分析】(1)利用递推关系变形可证明等差数列;
(2)利用裂项相消法求和可证明不等式.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
16. 已知 .
(1)若展开式的二项式系数和为256,求 的值;
(2)当 时,二项式的展开式中 的系数为,常数项为,若,则求的值;
(3)当 时,求二项式的展开式中系数最大的项.
【答案】(1)8 (2)2或-2
(3)240
【解析】
【分析】(1)由二项式系数和为,依题意可得结果,
(2)根据二项式定理通项公式求出的系数与常数项,由条件可得结果,
(3)根据二项式定理通项公式,设第r项系数最大,建立不等关系可得结果.
【小问1详解】
依题意有,解得.
【小问2详解】
当 时二项式为,由二项式定理通项公式得,
令,得,所以,
令,得,所以,
又,解得(舍去)或或,
所以或.
【小问3详解】
当 时二项式为,
由二项式定理通项公式得,
设第r项系数最大,则,即,故,
所以二项式的展开式中系数最大的项为.
17. 设函数,
(1)求曲线y=在点(0,)处的切线方程;
(2)求函数在区间上的最大值与最小值;
(3)若方程在有三个不同的根,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)最大值为10;最小值为
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义及直线的点斜式方程求解.
(2)根据导数与函数单调性的关系,求出区间端点处的函数值、极值进行比较.
(3)利用导数确定函数的单调性以及求出函数的极值、最值,把函数的根的个数问题转化为两个函数的交点个数问题.
【小问1详解】
代入得到,即切点坐标(0,1)
由,得 .
-
所以曲线y=在点(0,)处的切线方程为.
【小问2详解】
由,得 .
令,得,解得或
与在区间上的情况如下:
-4
-3
1
3
↗
10
↘
↗
10
所以在区间上,当x=-3或x=3时,最大值为10;
当x=1时,最小值为.
【小问3详解】
若方程在上有三个不同的根,可得y=的图象与直线y=有3个交点
由(2)可知:
-3
1
↗
10
↘
↗
又当;当
所以时,方程有三个不同根.
18. 已知函数.
(1)若,求的极值点;
(2)讨论的单调性;
(3)若有两个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)极小值点为,无极大值点
(2)
当时,函数在上单调递减;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增.
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意整理函数解析式,求导,根据极值点的定义,可得答案;
(2)由函数求导,根据导数与函数单调性的关系,利用分类讨论思想,结合二次函数的性质,可得答案;
(3)根据函数的单调性,求得函数最小值,建立不等式,结合零点存在性定理,可得答案.
【小问1详解】
由,则,求导可得,
令,解得,由得,由得,
所以函数极小值点为,无极大值点.
【小问2详解】
由,求导可得,
化简可得,
当时,易知,所以函数在上单调递减;
当时,令,解得,
由得,由得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
综上所述,当时,函数在上单调递减;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增.
【小问3详解】
由(2)易知当时,函数不存在两个零点;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的最小值为,令得,
易知函数在上单调递增,则得,
由,当时,,
所在函数在与分别存在一个零点,
故的取值范围为.
19. 法国数学家拉格朗日于1797年在其著作《解析函数论》中给出了一个定理,具体如下:如果函数满足如下条件:①在闭区间上的图象是连续的;②在开区间上可导,则在开区间上至少存在一个实数,使得成立,人们称此定理为“拉格朗日中值定理”.
(1)已知且,
(i)若恒成立,求实数的取值范围;
(ii)当时,求证:.
(2)已知函数有两个零点,记作,若,证明:
【答案】(1)(i);
(ii)证明:要证,即证,
即证,
又,
由拉格朗日中值定理可知,存在,
,
.
由题意知,当时,在上单调递增,
则,故,
即,所以命题得证.
(2)
函数有两个零点,即方程有两个根,即方程有2个根.
令,
所以在上单调递增,且,即方程有2个根,且这两根即为方程的根,
所以,则,则由,得,
所以,则,
要证,即证,
又,令,
令,
又,所以,故在上单调递增,
所以,
所以,故在上单调递减,所以,
即,
即,所以不等式得证.
【解析】
【分析】(1)(i)法一:构造函数,利用函数单调递增,则在上恒成立,然后转化为分离参数求最值即可求解;法二:利用拉格朗日中值定理知,恒成立 ,使得,将问题转化为恒成立,在对其进行求解即可;
(ii)将,再结合拉格朗日中值定理进行证明即可;
(2)由函数有两个零点,转化为方程有2个根,构造函数,然后求导借助函数的单调性和最值确定两个零点的范围,即可求解.
【小问1详解】
(i)解:法一:由,且化简得,即,
令,可知在上单调递增,
则在上恒成立,即在上恒成立,
令,显然在上单调递减,
所以,即,故实数的取值范围为.
法二:由拉格朗日中值定理可知,,使得,
故问题转化为恒成立.
又,则恒成立,即恒成立,
因为,
故令,显然在上单调递减,
所以,所以,故实数的取值范围为.
(ii)略
【小问2详解】
略
【点睛】关键点点睛:
(1)对于第一问和第二问关键是理解拉格朗日中值定理,借助定义进行求解即可;
(2)第三问是函数“隐零点”问题,解决这类题的方法是对零点设而不求,通过整体代换和过渡,再结合题目中的条件解决问题.
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高二年级数学试卷
命题人:李慧梅 审核人:李慧梅
一、选择题: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,只有一个选项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 某物体的位移(单位:)与时间(单位:)满足函数关系式,其中为常数.若当时,该物体的瞬时速度为,则当时,该物体的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
2. 函数的大致图象如图所示,设的导函数为,则的解集为( )
A. B. C. D.
3. 已知函数的导函数为,且,则( )
A. B. C. D.
4. 若,则的值为( )
A. 63 B. 64 C. 127 D. 128
5. 已知等比数列的公比为,若,且,,成等差数列,则( )
A. B. 3 C. 0或3 D.
6. 已知函数在区间上是减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知分别为曲线和直线上的点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 设,,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共计18分.每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全得部分分,有选错的得0分.
9. 已知定义在上的函数的导函数的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.
B. 函数在上单调递减
C. 函数在处取得极大值
D. 函数有最大值
10. 有甲、乙、丙等6名同学,则下列说法正确的是( )
A. 6人站成一排,甲、乙两人相邻,则不同的排法种数为240
B. 6人站成一排,甲、乙、丙按从左到右的顺序站位(不一定相邻),则不同的站法种数为240
C. 6名同学平均分成三组分别到、、三个工厂参观,每名同学必须去,且每个工厂都有人参观,则不同的安排方法有90种
D. 6名同学分成三组参加不同的活动,每名同学必须去,且每个活动都有人参加,甲、乙、丙在一起,则不同的安排方法有36种
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
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 展开式中,常数项为__________.
13. 函数的图象在点处的切线与坐标轴围成的三角形面积为______.
14. 定义在区间D上的函数,若存在正数K,对任意的,不等式恒成立,则称函数在区间D上满足K-条件.若函数在区间上满足K-条件,则K的最小值为________.
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. 已知数列的首项,且满足.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)记,数列的前项的和为,求证:.
16. 已知 .
(1)若展开式的二项式系数和为256,求 的值;
(2)当 时,二项式的展开式中 的系数为,常数项为,若,则求的值;
(3)当 时,求二项式的展开式中系数最大的项.
17. 设函数,
(1)求曲线y=在点(0,)处的切线方程;
(2)求函数在区间上的最大值与最小值;
(3)若方程在有三个不同的根,求的取值范围.
18. 已知函数.
(1)若,求的极值点;
(2)讨论的单调性;
(3)若有两个零点,求实数的取值范围.
19. 法国数学家拉格朗日于1797年在其著作《解析函数论》中给出了一个定理,具体如下:如果函数满足如下条件:①在闭区间上的图象是连续的;②在开区间上可导,则在开区间上至少存在一个实数,使得成立,人们称此定理为“拉格朗日中值定理”.
(1)已知且,
(i)若恒成立,求实数的取值范围;
(ii)当时,求证:.
(2)已知函数有两个零点,记作,若,证明:
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