【文档说明】北京市第八十中学2023-2024学年高二下学期3月阶段测评数学试题 Word版含解析.docx,共(13)页,656.773 KB,由小赞的店铺上传
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北京市第八十中学2023~2024学年第二学期阶段测评高二数学2024年3月班级__________姓名__________考号__________(考试时间90分钟满分100分)提示:试卷答案请一律填涂或
书写在答题卡上,在试卷上作答无效.在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色签字笔作答.一、选择题(每小题5分,共40分)1.()fx是函数()fx的导函数,()yfx=的图象如图所示,则()yfx=的图象最有可能是下列选项中的()A.B.C.D.【答案】C【解析
】【分析】根据导函数的正负与原函数单调性的关系,结合图象进行判断即可.【详解】由导函数图象可知:当0x时,()0fx¢>,函数()fx单调递增,当02x时,()0fx,函数()fx单调递减,当2x时,()0fx¢>,函数()fx
单调递增,只有选项C符合,故选:C2.6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有()A.120种B.90种C.60种D.30种【答案】C的【解析】【分析】分别安排各场馆的志愿者,利用组合计数和乘法
计数原理求解.【详解】首先从6名同学中选1名去甲场馆,方法数有16C;然后从其余5名同学中选2名去乙场馆,方法数有25C;最后剩下的3名同学去丙场馆.故不同的安排方法共有126561060CC==种.故选:C【点睛】本小题主要考查
分步计数原理和组合数的计算,属于基础题.3.为庆祝中国共产党成立100周年,某校合唱团组织“唱支山歌给党听”演唱快闪活动.合唱团选出6个人站在第一排,其中甲、乙作为领唱需要站在第一排的正中间,则这6个人的排队方案共有()A.24种B.48种C.120
种D.240种【答案】B【解析】【分析】首先让甲、乙在中间位置上排序,然后剩下的4人在其余位置进行全排列即可.【详解】由题意可知,甲,乙站在正中间,有22A种排队方案,其它人随机排列,有44A24=种排法,则这6个人
的排队方案共有2424AA48=种.故选:B.4.最美人间四月天,赏花踏青正当时.某中学高二年级三个班级去国家植物园、圆明园、奥林匹克森林公园、香山四个公园观赏海棠花,若国家植物园必须有班级要去,除此之外去哪个公园可
自由选择,则不同的分配方案共有()A.16种B.18种C.37种D.48种【答案】C【解析】【分析】根据国家植物园必须有班级去的对立事件求分配方案即可.【详解】国家植物园必须有班级去的对立事件为国家植物园没
有班级去,国家植物园没有班级去有3327=种方案,所以国家植物园必须有班级去有334337−=种方案.故选:C.5.函数31()43fxxxm=−+在[0,3]上的最大值为4,则m的值为()A.7B.283C.3D.4【答案】D【解析】【分析】本题先求导函数,并运用导函数判断原
函数的单调性,最后求函数的最大值并令其等于4,建立方程求参数即可.【详解】解:∵31()43fxxxm=−+,∴2()4fxx=−∴导数()fx在[0,2)时,()0fx,()fx单调递减;导
数()fx在(2,3]时,()0fx,()fx单调递增;∵(0)fm=,31(3)34333fmm=−+=−,3mm−∴()fx在0x=处取得最大值为(0)fm=,即4m=,故选:D.【点睛】本题考查运用导函数求原函数的最值以及求参数,是基础题.
6.由0,1,2,3,4,5可以组成没有重复数字的四位偶数的个数是()A.180B.156C.108D.58【答案】B【解析】【分析】分个位为0、2、4三种情况,分别求出没有重复数字的四位偶数的个数,最后加总即可.【详解】1、当个位为0,没有重复数字的四位偶数的个数为3560A=;2、当个位为
2,没有重复数字的四位偶数的个数为124448CA=;3、当个位为4,没有重复数字的四位偶数的个数为124448CA=;∴共有156个没有重复数字的四位偶数.故选:B7.已知函数()elnxfxax=−在(1,2)上是单调递增函数,则实数a的取值范围是()A.1,e
+B.21,2e+C.1e,+D.21,2e+【答案】C【解析】【分析】根据区间单调性得()fx0对任意(1,2)x恒成立,即1exax,利用导数研究右侧单调性,进而求参数a的范围.【详解】因为函数()elnxfxax=−在(1,2
)上是单调递增函数,所以()fx=1e0xax−对任意(1,2)x恒成立,所以1exax,令()()1,1,2exgxxx=,则()gx210exxx+=−,所以()gx在()1,2内为减函数,所以1()(1)egxg=,则1ea.故选:C8.已知
函数()e1,0,0xxfxkxx−=,若存在非零实数0x,使得()()00fxfx−=成立、则实数k的取值范围是()A.(),1−−B.(,1−−C.()1,0−D.)1,0−【答案】A【解析】【分析】不妨设00x,然后分0k和0k两种情况讨论求解.【详解】不妨设
00x,当0k时,()00e10xfx=−,()000fxkx−=−,所以不存在非零实数0x,使得()()00fxfx−=成立;当0k时,若存在非零实数0x,使得()()00fxfx−=成立,则
方程00e1xkx−=−有正根,即函数e1(0)xyx=−与(0)ykxx=−有交点,先考虑函数e1(0)xyx=−的图象与直线(0)ykxx=−相切的情况,设切点为11(,)xy,则11111ee1xxkykxy−==−=−
,得11(1)e10xx−+=,令()(1)e1(0)xgxxx=−+,则()0exgxx=,所以函数()gx在[0,)+上单调递增,则()(0)0gxg=,所以方程11(1)e10xx−+=的根只有一个,即10x=,所以1k−=,所以函数e1(0)xyx=−的图象与直线(0)y
kxx=−相切时,切点为原点,所以要使函数e1(0)xyx=−的图象与直线(0)ykxx=−有交点,只需1k−,即1k−,所以实数k的取值范围为(),1−−.故选:A.【点睛】关键点点睛:此题考查函数与方程的综合应用
,考查导数的应用,解题的关键是将问题转化为当0k时,函数e1(0)xyx=−与(0)ykxx=−有交点,然后利用导数有几何意义求解函数e1(0)xyx=−的图象与直线(0)ykxx=−相切的情况,从而可得答案,考查
数学转化思想,属于较难题.二、填空题(每小题5分,共20分)9.在()42x−的展开式中,2x的系数为_______.(用数字作答)【答案】12【解析】【分析】根据二项式展开式的通项公式求得正确答案.【详解】()()4422xx−=−的展开式的通项公式为(
)()44C2rrrx−−,取2r=,得2x的系数为()224C212=.故答案:1210.已知函数()()ln32fxx=−,则()'1f=______.【答案】3【解析】【分析】运用复合函数求导公式计算即可.【详解】由题意知,113()(32)3323232fxxxxx
=−==−−−,为所以3(1)3312f==−.故答案为:3.11.已知曲线313yxx=+,该曲线的切线倾斜角的取值范围是__________.【答案】ππ,42【解析】【分析】利用导数的几何意义结合正切函数的性质即可得解
.【详解】因313yxx=+,所以21yx=+,显然211yx=+,所以该曲线的切线的斜率1k,设该曲线的切线的倾斜角为,)0,π,所以tan1,解得ππ,42.所以该曲线切线倾斜角的取值范围为ππ,42.故答案为:ππ,42.1
2.对于函数()eexxfx−=−,给出下列四个结论:①()fx是奇函数;②方程()22fxxx=+有且仅有1个实数根;③()fx在R上是增函数;④如果对任意()0,x+,都有()fxkx,那么k的最大值为2.其中正确结论的序号为_______
___.【答案】①③④【解析】【分析】对于①,根据奇函数的定义判断,对于②,令()()22gxfxxx=−−,可得()00g=,再结合零点存在性定理分析判断,对于③,对函数求导后利用导数判断,对于④,问题转化为ee0xxk
x−−−恒成为的立,构造函数()eexxhxkx−=−−,求导后分析判断.【详解】对于①,因为()eexxfx−=−的定义域为R,且()()()eeeexxxxfxfx−−−=−=−−=−,所以()fx是
奇函数,所以①正确,对于②,令()()222ee2xxgxfxxxxx−=−−=−−−,因为()00g=,所以方程所以()22fxxx=+有一个根为0,因为()222ee80g−=−−,()333e
e150g−=−−,所以方程()22fxxx=+在(2,3)至少有一个根,所以②错误,对于③,由()eexxfx−=−,得()ee0xxfx−=+,所以()fx在R上是增函数,所以③正确,对于④,若对任意(
)0,x+,都有()fxkx,即ee0xxkx−−−恒成立,令()eexxhxkx−=−−,则()eexxhxk−=+−,而ee2ee2−−+=xxxx,当且仅当eexx−=,即0x=时取等号,因为0
x,所以取不到等号,所以ee2xx−+,当2k时,则()0hx恒成立,所以()hx在()0,x+上递增,所以()(0)0hxh=,即ee0xxkx−−−恒成立;当2k时,则00(0)ee20hkk−=+−=−,又()hx是连续函
数,所以在0x=附近必存在0(0,)x+,使得()hx在0(0,)x上单调递减,则()hx在0(0,)x上,有()(0)0hxh=,不合题意;综上,2k,所以k的最大值为2,所以④正确,故选:
①③④【点睛】关键点点睛:此题④结论解决的关键是,在讨论2k的情况时,利用导数的几何意义得到()hx在0x=附近的单调情况,从而得解.三、解答题13.已知函数32()231()fxxaxa=++R.(1)讨论函数()fx的单调性;(2)当1a=−时
,求函数()fx在区间0,2上的最值.【答案】(1)答案见解析(2)最小值为0,最大值为5【解析】【分析】(1)根据条件得到()6()fxxxa=+,分0a=,a<0和0a三种情况讨论导函数的符号,即可得出结论;(2)求出函数的导函数,根据导函数的
符号求出函数的单调区间,再根据函数的单调性即可求得函数在区间0,2上的最值.【小问1详解】因为()32()231fxxaxa=++R,所以2()666()fxxaxxxa=+=+,①当0a=时,
2()60fxx=恒成立,此时()fx在R上单调递增;②当a<0时,由()()60xfxxa=+,解得0x或xa−,由()()06xafxx=+,得到0xa−,此时()fx在(,0
)−,(,)a−+上单调递增,在(0,)a−上单调递减;③当0a时,由()6()0fxxxa=+,解得0x或xa−,由()6()0fxxxa=+,得到0ax−,此时()fx在(,)a−−,(0,)+上单调递增,在()
,0a−上单调递减.【小问2详解】当1a=−时,32()231fxxx=−+,则2()666(1)fxxxxx=−=−,由()0fx=,得到0x=或1x=,所以()fx在[0,1]上单调递减,在(1,2上单调递增.又()0
1f=,()10f=,()25f=,所以当1a=−时,函数()fx在0,2上的最小值为0,最大值为5.14.已知函数()()2e22axfxaxax=++(0a).(1)若1a=,求()fx在0x=处的切线方程;(2)若2x=−为()fx的极大值点,求
a的取值范围;(3)若()fx存在最小值,直接写出a的取值范围.【答案】(1)42yx=+(2)()1,+(3))2,+【解析】【分析】(1)求导,结合导数的几何意义分析求解;(2)求导,分1,1,00=aaa三种情
况,结合导数与单调性和极值之间的关系分析求解;(3)结合(2)中的单调性分析可知存在0xR,使得()()02000e220=++axfxaxax且1a,结合二次函数分析求解.【小问1详解】因为()()2e22axfxaxax=++则()()(
)()()2e22e2222e=++++=++axaxaxfxaaxaxaxaaaxx,若1a=,可得()()02,044===ffa,即切点坐标为()0,2,切线斜率4k=,所以()fx在0x=处的切线方程为42yx=+.【小问2详解】由(1)可知:()()()22e=++ax
fxaaxx,因为0a,令()0fx=,解得12xa=−或2x=−,若1a,则22a−−,令()0fx¢>,解得2xa−或<2x−;令()0fx,解得22xa−−;则()fx在()2,2,,−
−−+a上单调递增,在22,−−a上单调递减,所以2x=为()fx的极大值点,符合题意;若1a=,则()()22e0xfxx+=恒成立,所以()fx在R上单调递增,无极值,不合题意;若01a
,则22a−−,令()0fx¢>,解得2x−或2xa−;令()0fx,解得22−−xa;则()fx在()2,,2,−−−+a上单调递增,在2,2−−a上单调递减,所以2x=−为()fx的极小值点,不合题意;综上所述:a的取
值范围()1,+.【小问3详解】因为0a,可知:当x趋近于−时,()fx趋近于0,当x趋近于+时,()fx趋近于+,结合(2)中单调性可知:存在0xR,使得()()02000e220=++axfxaxax且1a,即200220++axa
x且1a,则201Δ480aaaa=−,解得2a,所以a的取值范围为)2,+.15.已知函数()2ln21fxxax=++.(1)若曲线()fx在点()()1,1f处的切线与直线210xy−+=垂直,求a的值;(2
)讨论函数()fx的单调性;(3)设Za,当0x时,函数()fx的图象在函数()()22gxaxax=−+的图象的下方,求a的最大值.【答案】(1)38a=−(2)答案见详解(3)2−【解析】分析】(1)对函数求导后,利用()121f=−,求解即可;(2)对函数求导后,讨论a的范围,考
查()fx的正负即可;(3)依题意,()()gxfx恒成立,不等式化为()2ln210xaxax++++,构造函数()2()ln21,0hxxaxaxx=++++,求得()hx的最大值,令最大值小于零,即12ln0aaa−+−,构造函数(
)12ln,0mxxxxx=−+−,考查函数()mx的单调性,进一步分析即可.【小问1详解】由题,函数()2ln21fxxax=++的定义域为()0,+,则()14fxaxx+=,()11
4fa=+,由于曲线()fx在点()()1,1f处的切线与直线210xy−+=垂直,则()121f=−,所以()11142fa=+=−,解得,38a=−.【小问2详解】()21414axfxaxxx=+=+,故当0a
时,()0fx恒成立,则()fx在()0,+上单调递增;当a<0时,令()0fx,得1102xa−,令()0fx,得112xa−,所以()fx在110,2a−上单调递增,在11,2a−
+上单调递减.综上所述:当0a时,()fx在()0,+上单调递增;当a<0时,()fx在110,2a−上单调递增,在11,2a−+上单调递减.【【小问3详解】依题知,当0x时,()()gxfx恒成立,即()222ln21axaxxax−+
++恒成立,化简为()2ln210xaxax++++,设()2()ln21,0hxxaxaxx=++++,则()()22211()22axaxhxaxaxx+++=+++=()()121axxx++=,当0a时,()0hx恒成立,故()hx在()0,+单调递增,此时(1)
230ha=+不符合题意;当a<0时,1102a−−,令()0hx,得10xa−,令()0hx,得1xa−,所以()hx在10,a−单调递增,在1,a−+单调递减,则()21111()ln210hxhaaaaaa
−=−+−++−+恒成立,化为12ln0aaa−+−,设()12ln,0mxxxxx=−+−,则()21210mxxx=−++恒成立,则()mx在(),0−上单调递增,又Za,且
()11210m−=−+=,()12ln2102m−=−+,故a的最大值为2−.【点睛】方法点睛:函数的单调性是函数的重要性质之一,它的应用贯穿于整个高中数学的教学之中.某些数学问题从表面上看似乎与函数的单调性无关,但如果我们能挖掘其内在联系,抓
住其本质,那么运用函数的单调性解题,能起到化难为易、化繁为简的作用.因此对函数的单调性进行全面、准确的认识,并掌握好使用的技巧和方法,这是非常必要的.根据题目的特点,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用
技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.