内容正文:
哈九中2024级高二学年6月阶段性测试
数学试卷
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单选题: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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题可得:
2. 已知,,则“”是“且”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【详解】由,且,可得;
反之,由不一定得到,且,比如,时,,
所以“”是“,且”的必要不充分条件.
3. 已知函数,则( )
A. 4 B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】对给定等式两边求导,令即可得解.
【详解】函数,有,
令,得,解得.
故选:C.
4. 函数在上的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为,所以,
令,得,
令,得或;令,得,
所以,在上单调递增,在上单调递减,
故在上单调递减,上单调递增,则.
5. 已知,,且,则的最小值为( )
A. B. 5 C. 4 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用常值代换法和基本不等式即可求得.
【详解】已知,,且,
,
当且仅当,结合得时等号成立,
的最小值为.
6. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】构造辅助函数,利用导数判断函数的单调性,代入即可比较三者大小.
【详解】比较与的大小:
构造函数,定义域为,
求导得,当时,,
故,在上单调递增,
因此,即,整理得;
比较与的大小:
构造函数,定义域为,求导得,
当时,,故,所以在上单调递增,
因此,即,整理得,
所以.
7. 过点的直线与曲线相切,则直线的斜率为( )
A. 1 B. -1 C. 3或1 D. 3或
【答案】D
【解析】
【分析】分切点在处与不在处,利用导数的几何意义求解.
【详解】解:因为,所以,,
当为切点时,;
当不为切点时,设切点为,,
所以,
所以切线方程为,
又切线过点,
所以,
即,即,
解得或(舍去),所以切点为,
所以.
综上所述,直线l的斜率为3或.
8. 已知函数,,若对任意的,存在,使,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先由已知条件得到,其次利用导数求得,利用二次函数的性质求得,最后解出实数的取值范围.
【详解】若对任意的,存在,使,则.
由已知得,
可知,当时,,即在上单调递减;
当时,,即在上单调递增.
故当时,.
因为函数的对称轴为,
所以在上单调递减,
所以当时,.
于是,解得.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,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. 在下列四个命题中,正确的是( )
A. 命题“,使得”的否定是“,都有”
B. 命题“,”是真命题
C. 集合与集合表示同一集合
D. 已知集合,若,则的值为
【答案】AD
【解析】
【详解】选项:由命题的性质得,命题“,使得”的否定是“,都有”,故正确;
选项:因为,所以,则不存在实数满足,故不正确;
选项:集合是点集,集合是数集,则集合与集合表示的不是同一集合,故不正确;
选项:因为,
若,得,此时,不符合已知条件的集合含有2个元素,故不符合;
若,得,(舍去),此时,符合已知条件的集合含有2个元素,故符合,故正确.
10. 下列能够取得最小值为4的函数有( )
A. 函数 B. 函数
C. 函数 D. 函数
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用均值不等式依次计算每个选项的最小值,A选项的最小值为3不满足,其余均满足即可得到答案.
【详解】对A:,
当且仅当,即时等号成立,故A错误;
对B:,当且仅当,即时等号成立,故B正确;
对C:,
当且仅当,即时等号成立,故C正确;
对D:,
当且仅当,即时等号成立,故D正确.
11. 已知函数有两个极值点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项,转化为有两个不同的根,令,求导得到其单调性和极值情况,画出函数图象,数形结合得到;B选项,先得到,且,故;C选项,得到,且,,D选项,构造,利用导数得到,从而得到,再由在上单调性得到答案.
【详解】A选项,定义为R,且,
由题意得有两个变号零点,
令,即有两个不同的根,
令,则,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,也是最大值,且,
又当时,,当时,,
画出的图象,如下,
故,A正确;
B选项,由A选项可知,,且,
故,B错误;
C选项,由A选项可知,,且,
,C正确;
D选项,设,,
则,
因为,所以,,则,
故,
故在上单调递增,
又,
而,故,即,
又,所以,
其中,,
而由A选项可知,在上单调递减,
所以,即,D正确.
故选:ACD
【点睛】方法点睛:极值点偏移问题,通常会构造差函数来进行求解,极值点偏移问题,若等式中含有参数,则消去参数,由于两个变量的地位相同,将特征不等式变形,如常常利用进行变形,可构造关于的函数,利用导函数再进行求解.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】由不等式性质计算即可.
【详解】因为,
所以,,
根据同向不等式可加性得.
故答案为:.
13. 已知定义域为的函数满足,且,则不等式的解集是________.
【答案】
【解析】
【分析】构造函数,通过求导研究单调性,利用单调性解不等式.
【详解】设,则.
因为,
所以,即在上单调递减.
又,
则,
即不等式的解集.
14. 若对恒成立,则正实数的最小值是______.
【答案】
【解析】
【分析】整理可得,结合函数的单调性可得,参变分离可得,令,,利用导数判断的单调性和最值,即可得结果.
【详解】因为,则等价于,
可得,且,
令,,可得,
因为在定义域内单调递增,则,可得,
令,,则,
当时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减,则,
可得,所以正实数的最小值是.
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. 已知集合,.
(1)若,求,;
(2)“”是“”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1),或;
(2).
【解析】
【分析】(1)根据题意,先求得,,再结合集合的交并补运算,即可求解;
(2)由题意可得是的真子集,进而可得,解不等式即可.
【小问1详解】
当时,,
所以或,
又,解不等式得,
所以,
所以,或;
【小问2详解】
因为“”是“”的充分不必要条件,所以是的真子集,
又,,
所以或,解得或,
故实数a的取值范围是.
16. 如图,在三棱台中,四边形为直角梯形,,平面平面,为的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成的角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)法一:取的中点,连接,证得四边形是平行四边形,得到,结合线面平行的判定定理,即可证得平面;
法二:根据题意,证得四边形为平行四边形,得到,结合线面平行的判定定理,即可证得平面;
(2)以为坐标原点,建立空间直角坐标系,求得向量和平面的一个法向量,结合向量的夹角公式,即可求解.
【小问1详解】
证明:法一:取的中点,连接,
因为分别是的中点,可得,且,
在三棱台中,可得,所以,
又因为,所以,
所以四边形是平行四边形,则,
因为平面,平面,所以平面.
法二:在三棱台中,为的中点,且,
因为,所以,
所以四边形为平行四边形,所以,
又因为平面,且平面,于是平面.
【小问2详解】
解:因为平面平面,平面平面,
且,平面,所以平面,
又因为平面,所以,
因为,以为坐标原点,以所在的直线分别为轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
可得,
则.
设平面的法向量为,则,
令,可得.所以.
设直线与平面所成的角为,则,
所以直线与平面所成的角正弦值为.
17. 随着移动互联网技术的发展,直播带货已经成为一种热门的销售方式,某电商直播带货后从7月份到11月份每个月线上的销售量(万件)()的数据如下所示:
月份
7
8
9
10
11
月份代码x
1
2
3
4
5
销售量y
2.2
2.5
2.7
3.1
3.5
(1)从这5个月中随机选取3个月,记月销售量不少于3万件的月份的个数为X,求随机变量X的分布列及期望;
(2)利用最小二乘法求y关于x的经验回归方程,并预测当年12月份的月销售量.
附:经验回归方程=x+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为=,=-
【答案】(1)分布列见解析,
(2)3.76万件
【解析】
【分析】(1)先判定分布列为超几何分布,确定2个满足条件、3个不满足的样本构成,再计算 的概率得到分布列,最终运用公式即可求得期望值;
(2)先计算样本均值、平方和等基础统计量,再通过最小二乘法计算回归系数 和截距 ,得到回归方程 ,最后结合实际情境代入自变量完成预测即可.
【小问1详解】
因为月销售量不少于3万件的月份有2个,所以X的所有可能取值为0,1,2,
,
,
,
所以X的分布列为:
0
1
2
所以.
【小问2详解】
因为,,
,
所以===,
=-=,
故y关于x的经验回归方程为,
又当年12月份对应的月份代码为6,所以,
所以预测当年12月份的月销售量为3.76万件.
18. 已知.
(1)若在恒成立,求的取值范围;
(2)若在恒成立,求的取值范围;
(3)若有两个零点,,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)方法一:
若 有两个零点,设两个零点为 ,不妨设
由于所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
故两个零点分别在 和 内,即,
由,得,
整理得 ,即,
令则 ,代入上式:,
所以,故,
要证即证即证
令则
那么 ,所以 在 上单调递增,
故,即,所以
方法二:
若 有两个零点,设两个零点为 ,不妨设
由于所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
故两个零点分别在 和 内,即,
设,则,
,
,
当时,,
所以,即,
在上单调递减,即,
由,可得 ,
由可得,又在 上单调递增,
所以,,故
【解析】
【分析】(1)在恒成立即在恒成立,采用分离参数的方法,转化为函数最值求解问题;
(2)若在恒成立,即,通过构造函数,利用导数求解最值即可求解;
(3) 有两个零点,,有两种方法,方法一:设,将目标不等式转化为常见对数不等式,再通过构造函数证明;方法二:使用对称性假设,构造函数,通过函数的单调性来解决问题.
【小问1详解】
若在恒成立,
则在恒成立,即 对一切恒成立,
令,则,
令得,令得,
所以 在上单调递减,在 上单调递增,处取极小值,也是最小值,
,故,
所以的取值范围为.
【小问2详解】
若在恒成立,即在恒成立,
设,那么,,
在恒成立,即恒成立,
当时,在恒成立,在上单调递增,
,不满足题意,舍去;
当时,令,得;令,得,
在上单调递增,在上单调递减,
若即,则在上单调递减,,满足题意;
若即,则在上单调递增,在上单调递减,
在区间上,有,不满足题意,舍去;
综上所述,的取值范围为.
【小问3详解】
略
19. 已知函数.
(1)若函数有两个零点,求实数的取值范围;
(2)若,求证:;
(3)若,,关于的不等式恒成立,求的最大值.
【答案】(1)
(2)证明:因为,所以,
故要证,需证,即证,
即证(*),
令,则.
令,则;令,则.
所以在上单调递减,在上单调递增,
故,即 ,
令,从而由(*)只需证.
令,则,
所以在上单调递增,故,
所以,从而恒成立.
(3)
【解析】
【分析】(1)将问题转化为函数的图像与直线有两个交点,数形结合即可求出;
(2)利用同构思想求证即可;
(3)令,分、两种情况讨论其单调性求最大值,得出,再构造函数即可求出.
【小问1详解】
的定义域为,令,即,
即,即,
设,则.
当时,,在上单调递增;
当时,,在单调递减,所以.
又,当时,;时,.
画出的大致图象如图所示.
函数有两个零点,等价于函数的图像与直线有两个交点,则需使,
由图象可得,实数a的取值范围为.
【小问2详解】
略.
【小问3详解】
时,恒成立,即恒成立,
也即恒成立.
设函数,
(ⅰ)当时,因为函数,在上均为减函数,所以函数在上单调递减.
且当时,,与题意不符;
(ⅱ)当时,,
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减.
所以,
依题意,,即,
所以,
令,则,
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减.
所以当时,取得最大值,最大值为.
故,
所以,当, 时等号成立.
综上所述,的最大值为.
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哈九中2024级高二学年6月阶段性测试
数学试卷
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单选题: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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,,则“”是“且”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知函数,则( )
A. 4 B. C. 2 D.
4. 函数在上的最小值为( )
A. B. C. D.
5. 已知,,且,则的最小值为( )
A. B. 5 C. 4 D. 3
6. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
7. 过点的直线与曲线相切,则直线的斜率为( )
A. 1 B. -1 C. 3或1 D. 3或
8. 已知函数,,若对任意的,存在,使,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,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. 在下列四个命题中,正确的是( )
A. 命题“,使得”的否定是“,都有”
B. 命题“,”是真命题
C. 集合与集合表示同一集合
D. 已知集合,若,则的值为
10. 下列能够取得最小值为4的函数有( )
A. 函数 B. 函数
C. 函数 D. 函数
11. 已知函数有两个极值点,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则的取值范围为______.
13. 已知定义域为的函数满足,且,则不等式的解集是________.
14. 若对恒成立,则正实数的最小值是______.
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. 已知集合,.
(1)若,求,;
(2)“”是“”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
16. 如图,在三棱台中,四边形为直角梯形,,平面平面,为的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成的角的正弦值.
17. 随着移动互联网技术的发展,直播带货已经成为一种热门的销售方式,某电商直播带货后从7月份到11月份每个月线上的销售量(万件)()的数据如下所示:
月份
7
8
9
10
11
月份代码x
1
2
3
4
5
销售量y
2.2
2.5
2.7
3.1
3.5
(1)从这5个月中随机选取3个月,记月销售量不少于3万件的月份的个数为X,求随机变量X的分布列及期望;
(2)利用最小二乘法求y关于x的经验回归方程,并预测当年12月份的月销售量.
附:经验回归方程=x+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为=,=-
18. 已知.
(1)若在恒成立,求的取值范围;
(2)若在恒成立,求的取值范围;
(3)若有两个零点,,证明:.
19. 已知函数.
(1)若函数有两个零点,求实数的取值范围;
(2)若,求证:;
(3)若,,关于的不等式恒成立,求的最大值.
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