【文档说明】山东省枣庄市滕州市2022-2023学年高二下学期期中数学试题 含解析.docx,共(20)页,1.244 MB,由小赞的店铺上传
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2022~2023学年第二学期期中质量检测高二数学2023.4一、单项选择题: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..一项..是符合题目要求的.1.函数2yx=在区间2,3上的平均变化率为()A.2B.3C.5D.4【答案】C【解析
】【分析】根据平均变化率的知识求得正确答案.【详解】当2x=时,4y=;当3x=时,9y=.所以函数2yx=在区间2,3上的平均变化率为94532−=−.故选:C2.某小组有8名男生,6名女生,要求从中选1名当组长,不同的选法共有()A.12种B.14
种C.24种D.48种【答案】B【解析】【分析】根据组合性质即可求解.【详解】依题意,小组有8名男生,6名女生,要求从中选1名当组长,则有114C14=种选法.故选:B.3.下列求导运算正确的是()A.(ln)xx=B.211()1xxx−=+C.(cos)sinxx=D.()eexx
x=【答案】B【解析】【分析】根据导数的计算逐一判断即可.【详解】对于A,()1lnxx=,故A不正确;对于B,2111+xxx−=,故B正确;对于C,()cossinxx=−,故C不正确;对于D,()eeexxxxx=+,故D不正确.故选:B4.已知函数
f(x)在x=x0处的导数为12,则000()()lim3xfxxfxx→−−=()A.-4B.4C.-36D.36【答案】A【解析】【分析】根据题意,由极限的性质可得则000000()()()()1lim=lim33xxfxxfxfxfxxxx→→−
−−−−,结合导数的定义计算可得答案.【详解】根据题意,函数()fx在0xx=处的导数为12,则000000()()()()112lim=lim4333xxfxxfxfxfxxxx→→−−−−−=−=−;故选:A.【点睛】本题考查极
限的计算以及导数的定义,属于容易题.5.已知函数()2sinfxxx=−,则下列选项正确是()A.()()()eπ2.7fffB.()()()πe2.7fffC.()()()e2.7πfffD.()()()2.7eπfff【答
案】D【解析】【分析】求导得到()2cos0fxx=−,函数单调递增,得到大小关系.【详解】()2sinfxxx=−,故()2cos0fxx=−,所以()fx在()0,+上递增,2.7eπ,所以()()()2.7e
πfff,故选:D的6.将标号为1,2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中,若每个信封放2张,其中标号为1,2的卡片放入同一信封,则不同的方法共有A.12种B.18种C.36种D.54种【答案】B【解析】【详解】试题分析:由题意知,完成这一件事可分为两步:先将标号1,
2的卡片放入同一封信有种方法;再将其他四封信放入两个信封,每个信封两个有种方法,共有种,故选B.考点:排列与组合7.定义在R上的函数()fx的导函数为()fx,且()()30fxfx+,()ln21f=,则不等式()38exfx−的解集为()A.(),2−B.(),ln2−
C.()ln2,+D.()2,+【答案】B【解析】【分析】根据题意分析可得()3e8xfx,构建()()3=exgxfx,求导,结合函数单调性解不等式.【详解】∵()38exfx−,且3e0x,可得()3e8xf
x,故原不等式等价于()3e8xfx,构建()()3=exgxfx,则()()()()()333=e3e3exxxgxfxfxfxfx+=+,∵()()330,e0xfxfx+,则()()()330exfxfxgx=+
恒成立,∴()gx在定义域内单调递减,且()()33ln2ln2=ln2e28gf==,则对于()3e8xfx,解得ln2x,故不等式()38exfx−的解集为(),ln2−.故选:B.8.设()2lnsin0.1cos0.1a=+,0.2b=,1.2ln
1.2c=,则().A.abcB.cbaC.cabD.acb【答案】A【解析】【分析】根据数字特征、对数的运算性质、同角的三角函数关系式、二倍角正弦公式,通过构造函数,利用导数判断函数的单调性,利用单调性进行判断即可.【详解】构造函数()()()()ln11,2fxxxxx=
−−,所以有()lnfxx=,因为()1,2x,所以()ln0fxx=,所以此时函数单调递增,故有()()10fxf=,显然()1.21,2,所以有()1.20f,即()1.2ln1.21.210
1.2ln1.20.2cb−−;()()22lnsin0.1cos0.1lnsin0.1cos0.1ln(1sin0.2)a=+=+=+,0.20.2lneb==,构造函数()()()()e1sin0,1xgxxx=−+,则有()ecosxg
xx=−,因为()0,1x,所以e1,cos1xx,因此()ecos0xgxx=−,所以函数()()()()e1sin0,1xgxxx=−+是增函数,于是有()()00gxg=,而()0.20,1,所以()()0.20.20.2e1sin0.20e1sin0.2g=−+
+,即()0.2lneln1sin0.2ba+,于是有abc,故选:A【点睛】关键点睛:根据代数式的特征构造函数,利用导数判断函数的单调性,利用单调性进行判断是解题的关键.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.如图是函数()yfx=的导函数的图象,对于下列四个判断,其中正确的是()A.()fx在()2,1−−上是增函数B.()fx在()2,4上是减函数C.当=1x−时,()fx取得极小值D.当1x
=时,()fx取得极大值【答案】BC【解析】【分析】根据导数与原函数关系解决.【详解】从导函数图像可以看出函数()fx在()()2,1,2,4−−上为单调减函数;()fx在()()1,2,4,5−上为增函数,故A错B对
,C对D错.故选:BC10.某高一学生想在物理、化学、生物、政治、历史、地理这六门课程中选三门作为选科科目,则()A.若不选择政治,选法总数为25C种B.若物理和化学至少选一门,选法总数为1225CC种C.若物理和历史不能同时选,选法总数为3164CC
−种D.若物理和化学至少选一门,且物理和历史不同时选,选法总数为12种【答案】ACD【解析】【分析】对于A:原题意等价于六门课程中选三门不作选修科目,结合组合数运算求解;对于B、C、D:根据题意利用间接法,结合组合数运算求解.【详解】对于A:原题意等价于六门课程中选三门不作选
修科目,已知不选择政治,则再从剩余的五门课程中选择两门不作为选修科目,可得选法总数为25C种,故A正确;对于B:六门课程中选三门,选法总数为36C20=种,若物理和化学均不选,选法总数为34C4=种,若物理和化学至少选一门,选法总数为20416−=种,但12
25CC2016=,故B错误;对于C:若物理和历史同时选,选法总数为14C种,若物理和历史不能同时选,选法总数为3164CC−种,故C正确;对D:在物理和历史不同时选的前提下,排除物理和化学均不选,结合选项
B、C可知:选法总数为3164CC4204412−−=−−=种,故D正确;故选:ACD.11.下列等式中,正确的是()A.11AAAmmmnnnm−++=B.1CC−=rrnnrnC.111111CCCCmmmmnnnn+−−+−−=++D.11CC
mmnnmnm++=−【答案】AD【解析】【分析】A.利用排列数公式求解判断;B.利用组合数公式求解判断;C.利用组合数性质求解判断;D.利用组合数公式求解判断.【详解】A.()()1!!AA!1!−+=+−−+mmnnnnmmnmnm()(
)()()()()()11!1!1!!1!1!1!1!+−+++=+===−+−+−+−+mnnmnnnnmnAnmnmnmnm,故正确;B.因为()()()!!C!!1!!==−−−rnnnrrrnrrn
r()()1!C1!1!−=−−+rnnnnrnr,所以1CC−rrnnrn,故错误;C.11111111CCCCCCC−−−+−−++++=+=mmmmmmmnnnnnnn,故错误;D.()()111!C1!1!+++=−−+−−mnmmnnmnmmnm()()()()()1!1
!C1!1!!!++===−+−−−−mnmnmnnmmmnmnmmnm,故正确;故选:AD12.已知0ab,函数()2eaxfxxbx=++,则()A.对任意a,b,()fx存在唯一极值点B.对任意a,b
,曲线()yfx=过原点的切线有两条C.当2ab+=−时,()fx存在零点D.当0ab+时,()fx的最小值为1【答案】ABD【解析】【分析】对于A,求出函数导数,数形结合,判断导数正负,从而判断函数单调性,确定函数极值点;对于B,设切点为2e(,),ammnnb
mm=++,利用导数的几何意义可得方程,结合方程的根的个数,判断切线的条数;对于C,利用导数判断函数单调性,求函数最值,根据最值情况判断函数的零点情况;对于D,由于()fx为偶函数,故先判断0x时函数的单调性,结合偶函数性质,即可判断0x的单
调性,进而求得函数最值.【详解】对于A,由已知0ab,函数()2eaxfxxbx=++,可得()e2axfxaxb=++,令()()2e2,e20axaxgxaxbgxa=++=+,则()gx即()e2axfxaxb=++在R上单
调递增,令()e20axfxaxb=++=,则e2axaxb=−−,当0a时,作出函数e,2axyayxb==−−的大致图象如图:当a<0时,作出函数e,2axyayxb==−−的大致图象如图:可知e,2axyayxb==−−的图象总有一个交点,即()e20axfxaxb=++=总有一个
根0x,当0xx时,()0fx;当0xx时,()0fx¢>,此时()fx存在唯一极小值点,A正确;对于B,由于()01f=,故原点不在曲线()2eaxfxxbx=++上,且()e2axfxaxb=
++,设切点2e(,),ammnnbmm=++,则()2ee2amamnmbmfmambmm++=++==,即eeamamamm+=,即2e(1)0amamm−+=,令2()e(1)amhmamm=−+,2()e(1)e2(e2)amama
mhmaamamma=−++=+,当0m时,()0hm,()hm在(,0)−上单调递减,当0m时,()0hm,()hm在(0,)+上单调递增,故min()(0)1hmh==−,当m→−
时,e(1)amam−的值趋近于0,2m趋近于无穷大,故()hm趋近于正无穷大,当m→+时,e(1)amam−的值趋近于正无穷大,2m趋近于无穷大,故()hm趋近于正无穷大,故()hm在(,0)−和(0,)+上各有一个零点,即2e(1)0am
amm−+=有两个解,故对任意a,b,曲线()yfx=过原点的切线有两条,B正确;对于C,当2ab+=−时,2=−−ba,()2e(2)axfxxax=+−+,故()e22axfxaxa=+−−,该函数为R上单调增函数,(
)()020,1e(e1)0aaffaaa=−=−=−,故(0,1)s,使得()0fs=,即22e1assaa=−++,结合A的分析可知,()fx的极小值也即最小值为2222e(2)1(2())asfsasssasaas+−+=−+++−+=,令2221)2)((ssa
saams−+++−+=,则()22(2)mssaa=−++,且为增函数,当a<0时,2(2)222)0(0aam−++−=,当且仅当2a=−时取等号,故当0s时,()()00msm,则()fs在(0,1)上单调递增,故2()(0)1fsfa=+,令3a=−,则21(0)10
,()(0)03ffsfa=+=,为此时()fx的最小值为()0fs,()fx无零点,C错误;对于D,当0ab+时,()fx为偶函数,考虑0x视情况;此时()2e,)(()0axfxfxxbxx++==,e()2axxabfx+=+,结合A的分析可知e()2
axxabfx+=+在R上单调递增,)0(0bfa=+,故0x时,()(0)0fxf,则()fx在(0,)+上单调递增,故()fx在(,0)−上单调递减,()fx为偶函数,故()min(0)1fxf==,D正确,故选:
ABD【点睛】难点点睛:本题综合新较强,综合考查了导数的几何意义以及极值点、零点、最值问题,计算量较大;难点在于利用导数解决函数的零点问题时,要能构造恰当的函数,结合零点存在定理判断导数值的情况,从而判断函数的单调性,求得最值,解决零点问题.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13
.已知函数()fx的导函数为()fx,且满足()()121fxxfx=+,则()1f=________.【答案】1【解析】【分析】根据题意,求导可得()fx,然后令1x=,即可得到结果.【详解】因()()
121fxxfx=+,则()()2121fxfx=−,令1x=,可得()()1211ff=−,解得()11f=.故答案为:114.从A,B等5名学生中随机选3名参加数学竞赛,则A和B至多有一个入选的方法有______种.【答案】7【解析】【分析】间接
法:求出任选3人的方法数,以及A和B都入选的方法数,相减即可得出答案.【详解】从5名学生中任选3名参加数学竞赛,方法有35C10=种,A和B都入选的方法有13C3=种,所以,A和B至多有一个入选的方法有1037−=
种.为故答案为:7.15.已知函数()(1)xfxeax=−+,若()fx有两个零点,则实数a的取值范围是________.【答案】(1,)+【解析】【分析】先对()fx求导,根据a的范围研究()fx的符号,判断()fx的单调性,
结合()fx有两个零点,求出a的取值范围.【详解】解:由题知:()xfxea=−,xR.①当0a„时,()0fx,()fx单调递增,至多有一个零点,不合题意;②当0a时,令()0fxxlna==,易知
()fx在(,)lna−单调递减,在(,)lna+单调递增,故()fx的最小值为()(1)flnaaalnaalna=−+=−.()fx有两个零点,当x→时,()fx→+,()00flnalna,解得1a故答案为:(1,)+.【
点睛】本题考查利用导数研究函数的零点,属于基础题.16.直线yk=与两条曲线()exfxx=和()lnxgxx=共有三个不同的交点,并且从左到右三个交点的横坐标依次是123,,xxx,则123,,xxx满足的一个等式为__________.【答案】2132xxx=【解析】【分析】令()()fxg
x=,则2lnexxx=,令()2(0)exxhxx=,求导得到单调性从而画出(),lnhxyx=的图象,判断曲线()exfxx=和曲线()lnxgxx=只有一个交点.再分别对()exfxx=,()lnxgxx=求导得到单调性后画出图象,从而确定
当直线yk=经过曲线曲线()exfxx=和曲线()lnxgxx=的唯一公共点时,直线与两条曲线恰好有三个不同的交点,进而得到12301e,xxx,且12233122ee,lnlnxxxxxxxx===利用同构化为12123223ee,lnelnelnlnxxxxxxxx===再借助()
lnxgxx=的单调性得到12exx=,23exx=,借助2222elnelnxxxx=,最终可得2132xxx=.详解】令()()fxgx=,即elnxxxx=,则2lnexxx=,令()2(0)exxhxx=,则(2)(),exxxhx−=所
以当02x时,()0,()hxhx单调递增;当2x时,()0,()hxhx单调递减,()()2max42ehxh==,又(0)0h=,所以(),lnhxyx=的图象如图所示:由图可知,(),lnhxyx=的
图象只有一个交点,因此曲线()exfxx=和曲线()lnxgxx=只有一个交点.对()exfxx=求导,可得()()21exxfxx−=所以当01x时,()()0,fxfx单调递减;当1x时,()()0,fxfx单调递增
,所以()()min1efxf==.对()lnxgxx=求导,可得()()2ln1lnxgxx−=所以当0ex时,()()0,gxgx单调递减;当ex时,()()0,gxgx单调递增,所以()()mineegxg==,所以()(),fxgx图象如图所示:【
由图知,当直线yk=经过曲线曲线()exfxx=和曲线()lnxgxx=的唯一公共点时,直线与两条曲线恰好有三个不同的交点,则有12301e,xxx,且12233122ee,lnlnxxxxxxxx===则12123223ee,lnelnel
nlnxxxxxxxx===120e,exx且()lnxgxx=在()0,e上单调递减,1212e,lnxxxx==,又23e,e,xx且()lnxgxx=在()e+,上单调递增,23exx
=,2132lne,xxxx=而2222e,lnxxxx=即,2222lnexxx=,所以2132xxx=.故答案为:2132xxx=【点睛】关键点点睛:先判断曲线()exfxx=和曲线()lnxgxx=只有一个交点,可以令()()fxgx=,即elnxx
xx=,则2lnexxx=,构造函数()2(0)exxhxx=,求导得到单调性画出图象判断.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.有2名男生和3名女生,按下列要求各有多少种排法,依题意列式作答:(1)若2名男同学不相邻,共有多少种不同的排法;
(2)若2名男同学中间必须有1人,共有多少种不同的排法.【答案】(1)72(2)36【解析】【分析】(1)先排女同学,再将男同学插空,得到答案;(2)先将两名男生进行排列,再选出1名女生放在男同学中间,利用捆绑法进行求解.【
小问1详解】先将3名女生进行排列,有33A6=种情况,再将2名男生插空,有24A12=种情况,故2名男同学不相邻,共有61272=种排法;【小问2详解】先将两名男生进行排列,有22A2=种情况,再选出1名女生放在男同学中间,有13A
3=种选择,将两名男同学和这名女同学看成一个整体和剩余的2名女同学进行全排列,共有33A6=种选择,故若2名男同学中间必须有1人,共有23636=种排法.18.(1)若33210nnAA=,求正整数n;(2)已知56711710nnnCCC−=,求8nC.【答案】
(1)8(2)28【解析】【分析】(1)利用排列数公式可得()()()()221221012nnnnnn−−=−−,即求;(2)利用组合数公式可得223420nn−+=,即求.【小问1详解】由33210nn
AA=得,()()()()221221012nnnnnn−−=−−,又*3,Nnn,∴()()22152nn−=−,即8n=,∴正整数n为8.【小问2详解】由56711710nnnCCC−=得,()()()!5!!6!7!7!5!6!107!nnnnnn−−−−=,∴()()676166
0nnn−−−−=即223420nn−+=,解得2n=或21n=,又05n,∴2n=,∴88228nCC==.19.已知A,B两地的距离是130km.根据交通法规,A,B两地之间的公路车速v(单位:/kmh)应满足50,100v.假设油价是7元/L,以/x
kmh的速度行驶时,汽车的耗油率为33/xLhk+,当车速为80/kmh时,汽车每小时耗油13L,司机每小时的工资是91元.(1)求k的值;(2)如果不考虑其他费用,当车速是多少时,这次行车的总费用最低?【答案】(1)51200;(2)100.【解析】【分析】(1)根据题中
给出的车速和油耗之间的关系式,结合已知条件,待定系数即可;(2)根据题意求得以/xkmh行驶所用时间,构造费用关于x的函数,利用导数研究其单调性和最值,即可求得结果.【小问1详解】因为汽车以/xkmh的速度行驶时,
汽车的耗油率为33/xLhk+,又当80x=时,33xk+13=,解得51200k=.【小问2详解】若汽车的行驶速度为/xkmh,则从A地到B地所需用时130hx,则这次行车的总费用()321301301673919
10,50,1005120051200xxfxxxxx=++=+,则'()fx32409600091025600xx−=,令'()fx0=,解得160x=,则当50,100x,'()fx0,()fx单调递
减,即()()100fxf.故100x=时,该次行车总费用最低.20.已知函数()()2exfxx=−.(1)求函数()fx的极值;(2)画出函数()fx的大致图像.【答案】(1)极小值为()1ef=−,无极大值.(2)图像见解析【解析】【分析】(1
)利用导数得出函数单调区间以及极值;(2)由单调性结合极值和零点画出函数()fx的大致图像.【小问1详解】()()2exfxx=−,函数定义域为R,()()()e2e1exxxfxxx=+−=−,()0fx,解得1x
;()0fx¢>,解得1x,即函数()fx在(),1−上单调递减,在()1,+上单调递增,极小值为()1ef=−,无极大值.【小问2详解】当2x时,()0fx﹔()02f=−,()1ef=−,()20f=,结合函数单调性,可画出函数()fx的大致图像,如下图所示︰21.已
知函数2()(2)lnfxaxaxx=−++.(1)当2a=时,求曲线()yfx=在()()1,1f处的切线方程;(2)求函数()fx的单调区间.【答案】(1)30xy−−=(2)答案见解析【解析】【分析】(1)求出导函数,利用导数的几何意义即可求解.
(2)求出导函数,分情况求解不等式()0fx和()0fx即可得解.【小问1详解】当2a=时,2()24lnfxxxx=−+,0x,()144fxxx=−+,所以()11f=,又()1242f=−=−,所以曲线()yfx=在点(1,(1))f处的切线方程为21yx+=
−,即30xy−−=.【小问2详解】()2221(1)(21)()(0)axaxaxxfxxxx−++−−==,当0a,令()0fx=得12x=,由()0fx得102x,由()0fx得12x,所以()fx的单调递增区间为1(0,)2,单调递
减区间为1,2+当0a,令()0fx=得1211,2xxa==,当02a时,由()0fx得102x或1xa,由()0fx得112xa,所以()fx的单调递增区间为1(0,)2和1,a+,单调递减区间为11,2a
;当2a=时,()221()0xfxx−=,所以()fx的单调增区间为(0,)+,无单调减区间;当2a时,由()0fx得10xa或12x,由()0fx得112xa,所以()fx的单调增区间为10,a和1(,)2+,单调递减
区间为11,2a.22.已知函数()ecos2xfxx=+−.(1)证明:函数()fx只有一个零点;(2)在区间()0,+上函数()sinfxaxx−恒成立,求a取值范围.【答案】(1)证明见解析(2)(,2−【解析】的【分析】(1)由题意可判断()00f=,然后
说明当0x时无零点;当0x时,利用导数判断函数单调性,进而说明函数零点只有一个;(2)将()sinfxaxx−变为esincos20xxxax++−−,从而构造函数()esincos2xgxxxax=++−−,再利用导数判断函数的单调性,分2a时和2a时两种情况讨论不等
式是否恒成立,结合()00g=,即可求得答案.【小问1详解】证明:由()ecos2xfxx=+−可得()00ecos020f=+−=,当0x时,e1x,cos1x,所以ecos2xx+,故ecos20xx+−,故()fx在区间(),0
−上无零点.当0x时,()esinxfxx=−,而e1x,sin1x−−,且等号不会同时取到,所以()esin0xfxx=−,所以当0x时,函数()fx单调递增,所以()()00fxf=,故函数()fx在区间)0,+上
有唯一零点0,综上,函数()fx在定义域上有唯一零点.【小问2详解】由()sinfxaxx−在区间()0,+上恒成立,得ecos2sinxxaxx+−−,即esincos20xxxax++−−在区间()0,+上恒成立.设
()esincos2xgxxxax=++−−,则()0gx在区间()0,+上恒成立,而()ecossinxgxxxa=+−−,()ecossinxmxxxa=+−−,则()esincosxmxxx=−−.设()e1xhxx=−−,则()e1xhx=−,当0
x时,()0hx,所以函数()hx在区间()0,+上单调递增,故在区间()0,+上,()()00hxh=,即在区间()0,+上e1xx+,设函数()()0n,si,pxxxx=−+,则()1cos0px=−
,所以函数()px在区间()0,+上单调递增,故在区间()0,+上()()00pxp=,即在区间()0,+上,sinxx,所以在区间()0,+上,e1sincosxxxx++,即()esi
ncos0xmxxx=−−,所以在区间()0,+上函数()gx单调递增.当2a时,()020ga=−,故在区间()0,+上函数()0gx,所以函数()gx在区间()0,+上单调递增.又()00g=,故()0gx
,即函数()sinfxaxx−在区间()0,+上恒成立.当2a时,()020ga=−,()()()ln22cosln2sinln2gaaaaa+=+++−+−()π22sinln204a=−+−,故
在区间()()0,ln2a+上函数()gx存在零点0x,即()00gx=,又在区间()0,+上函数()gx单调递增,故在区间()00,x上函数()()00gxgx=,所以在区间()00,x上函数()gx单调递减,又()00g=,所以在区
间()00,x上函数()(0)0gxg=,与题设矛盾.综上,a的取值范围为(,2−.【点睛】方法点睛:解答函数不等式恒成立问题的方法:(1)分离参数,即将不等式中所含参数分离出来,然后构造函数,将问题转化为利用导数求函数的最值问题;(2)将不等式变
形为不等式一侧为0,直接构造函数,利用导数判断该函数的单调性,利用函数单调性解决恒成立问题;(3)将不等式变形,再利用放缩法转化为较常见形式的不等式,结合导数解决问题.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.x
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