【文档说明】河南省洛阳市强基联盟2023-2024学年高二下学期3月联考试题 数学 含解析.docx,共(19)页,912.184 KB,由管理员店铺上传
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洛阳强基联盟高二3月联考数学考生注意:1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题
卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色.墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第二册第五章.一、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yx=在区间1,4上的平均变化率为()A.13B.35C.53D.32.节日里,人们常用放气球的形式庆祝,已知气球的体积V(单位:)3cm
与半径R(单位:cm)的关系为34π3VR=,则7cmR=时体积V关于半径R的瞬时变化率为()A.21372πcm3B.2196πcmC.298πcmD.216πcm3.函数()lnfxxx=的单调递减区间为
()A.()e,+B.()0,eC.1,e+D.10,e4.已知函数()()()20232024fxxx=−−,则()fx的图象在2024x=处的切线方程为()A.240480xy+−=B.20240xy+−=C240480xy−−=D.20240xy−−=5.曲率是
刻画曲线弯曲程度的重要指标,曲线的曲率定义如下:记()fx是()fx的导函数,()fx是.()fx的导函数,那么曲线()yfx=在点()()00,xfx处的曲率()()032201fxKfx=
+,则曲线()sincosfxxx=+在点π,24处的曲率为()A.0B.69C.22D.26当1x=时,函数()()e0xabfxxx+=取得最小值2e,则ba−=()A.2B.1C.1−D.2−7.若函数()28lnfxxxmx=
+−在()1,3上有且仅有一个极值点,则实数m的最小值是()A.8B.263C.283D.108.设()ln1.2ea=,0.2eb=,1.2c=,则a、b、c大小关系为()A.acbB.cbaC.cabD.abc二、选择题: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.下列求导正确的是()A.211xx=B.2112xxx+=+C.()()
e1exxxx=+D.2ln1lnxxxx+=10.已知定义域为3,5−的函数()fx的导函数为()fx,且()fx的图象如图所示,则()A.()fx在()2,2−上单调递减B.()fx有极小值()2fC.()fx有3个极值点D.()
fx在3x=−处取得最大值11.已知函数()fx的定义域为R,其导函数为()fx,且对任意的xR,都有()()0fxfx+,则下列.的说法正确的是()A.e(1)(0)ffB.e(1)(0)ffC2(ln2)e(1)ffD.2(
ln2)e(1)ff三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知函数()()232fxfxx=−,则()2f−=__________.13.函数()exxfx=的最大值为________.14.已知
函数()()212exfxx+=−,过点()0,Am且与曲线()yfx=相切的直线只有1条,则实数m的取值范围是______.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.已知函数()2lnfxxaxx=++(aR),且()14f=.(1
)求()fx的解析式;(2)求函数()fx的图象在点()()22f,处的切线方程.16已知函数()323fxaxxxb=−−+,且当3x=时,()fx有极值5−.(1)求a,b的值;(2)求()fx在4,4−上的最大值和最小值.17.已知函数()ecosxfxx=−,()()()gxxfxfx
=−.(1)证明:()gx在()0,+上单调递增;(2)判断133f与144f的大小关系,并加以证明.18.已知函数()()lnRmfxxmx=+.(1)讨论函数()fx的单调性;(2)当1m=时,证明:当1x时,()ee0xxfxx−−+.19.定义:若函
数()yfx=和()ygx=的图象上分别存在点M和N关于x轴对称,则称函数()yfx=和()ygx=具有C关系.(1)判断函数()e2xfx=−和()gxx=是否具有C关系;..(2)若函数()exfxx=和()singxkx=−(0k)在区间()0,π上具有C关系,求实数k的取值范围.洛阳
强基联盟高二3月联考数学考生注意:1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.3.考生作答时,请将答
案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色.墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第二册第五章.一、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yx=在区间1,4上的平均变化率为()A.13B.35C.53D.3【答案】A【解析】【分析】直接利用平均变化率的定义求解.【详解】设()fxx=,则函数yx=
在区间1,4上的平均变化率为()()4141211414133ff−−−===−−.故选:A.2.节日里,人们常用放气球的形式庆祝,已知气球的体积V(单位:)3cm与半径R(单位:cm)的关系为34π3VR=,则7cmR=时体积V关于半径R的瞬时变化率为()A.213
72πcm3B.2196πcmC.298πcmD.216πcm【答案】B【解析】【分析】根据瞬时变化率的定义结合导数的运算求解即可.【详解】由34π3VR=,求导得24πVR=,所以7R=时体积V关于半径R的瞬时变化率为24π719
6πV==.故选:B.3.函数()lnfxxx=的单调递减区间为()A.()e,+B.()0,eC.1,e+D.10,e【答案】D【解析】【分析】直接求导并解不等式()0fx,即可得到()fx的单调递减区
间.【详解】函数()fx的定义域为()0,+,()1lnln1fxxxxx=+=+,解不等式()0fx,得ln1x−,即1ex,即()fx的单调递减区间为10,e.故选:D.4.已知函数()()
()20232024fxxx=−−,则()fx的图象在2024x=处的切线方程为()A.240480xy+−=B.20240xy+−=C.240480xy−−=D.20240xy−−=【答案】D【解析】【分析】求出()2024f、()2024
f的值,利用导数的几何意义可得出所求切线的方程.【详解】由题意知()2024202324047fxxxx=−+−=−,所以()20241f=,又()20240f=,所以()fx的图象在2024x=处的切线方程为20
24yx=−,即20240xy−−=.故选:D.5.曲率是刻画曲线弯曲程度的重要指标,曲线的曲率定义如下:记()fx是()fx的导函数,()fx是()fx的导函数,那么曲线()yfx=在点()()00,xfx处的曲率()()032201fxKfx=+
,则曲线()sincosfxxx=+在点π,24处的曲率为()A.0B.69C.22D.2【答案】D【解析】【分析】根据曲线的曲率定义,对函数()sincosfxxx=+求导得出()fx,再对()fx求导得出()fx,将0π4x=代入()()032201fx
Kfx=+求解即可.【详解】对函数()sincosfxxx=+求导,得()cossinfxxx=−,对()fx求导,得()sincosfxxx=−−,所以ππππππcossin0,sincos2444444ff=−==−−=−
,所以曲线()sincosfxxx=+在点π,24处的曲率()()()0332222022101fxKfx−===++.故选:D.6.当1x=时,函数()()e0xabfxxx+=取得最小值2e,则ba−=()A.2B.1C.1−D.2−【答案
】D【解析】【分析】由条件可知()12ef=,()10f=,可解出2a=,0b=,然后验证2a=,0b=满足条件即可.【详解】由于()()2e1xaxbfxx=−−,函数()()e0xabfxxx+=在1x=处取得最小
值2e,故()12ef=,()10f=,从而e2eab+=,0b−=,解得2a=,0b=.若2a=,0b=,则()()2e0xfxxx=,()()22e1xxfxx=−,当()0,1x时,()0fx,()fx
单调递减;当()1,x+时,()0fx,()fx单调递增.所以()fx在1x=处取到极小值,也是最小值.而()12e12e1f==,所以函数()fx在1x=处取得最小值2e,故2a=,0b=满足要求,所以2a=,0b=,故2ba−=−.故选:D.7.若函数()28lnfxxxmx=+−
在()1,3上有且仅有一个极值点,则实数m的最小值是()A.8B.263C.283D.10【答案】B【解析】【分析】求导,分离参数,并构造新函数确定零点个数得m的范围即可.【详解】()82fxxmx+=−,令()0fx=,得82xmx+=,由题意知82xmx+=在区
间()1,3上只有一个变号的根,令()82gxxx=+,则()()2224xgxx−=,令()0gx=,得2x=,当()1,2x时,()0gx,()gx单调递减;当()2,3x时,()0gx,()gx
单调递增.又()110g=,()28g=,()2633g=,所以当26,103m时,82xmx+=在区间()1,3上只有一个变号的根,即函数()fx在()1,3上有且仅有一个极值点时,26,103m,即m的最小
值为263.故选:B.8.设()ln1.2ea=,0.2eb=,1.2c=,则a、b、c的大小关系为()A.acbB.cbaC.cabD.abc【答案】A【解析】【分析】利用函数()ln1fxxx=−−在()1,+上的单调性可得出a、c的大小关系,利用函数()1exg
xx−=−在()1,+上的单调性可得出b、c的大小关系,由此可得出a、b、c的大小关系.【详解】令()ln1fxxx=−−,则()111xfxxx−=−=,当1x时,()0fx¢>,则()fx单调递增,所以()()1.21.2ln1.2110ff=−−=,即(
)1.2ln1.21ln1.2e+=,则ac;令()1exgxx−=−,则()1e1xgx−=−,当1x时,()0gx,()gx单调递增,所以()()0.21.2e1.210gg=−=,即0.2e1.2,即cb.综上所述,acb.故选:A.【点睛
】结论点睛:两个常见的重要不等式:(1)ln1−xx;(2)e1xx+.二、选择题: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.下列求导正确的是()A.2
11xx=B.2112xxx+=+C.()()e1exxxx=+D.2ln1lnxxxx+=【答案】BC【解析】【分析】由导数的除法公式可得出A错误,D错误;由导数的加法公式可得出B正确;由导数的乘法公式可得出C正确/【详解】
由导数的除法公式可得2210111xxxx−==−,由导数的加法公式可得2112xxx+=+,由导数的乘法公式可得()()eee1exxxxxxx=+=+,由导数的除法公式可
得2211lnln1lnxxxxxxxx−−==,所以A,D错误;B,C正确.故选:BC.10.已知定义域为3,5−的函数()fx的导函数为()fx,且()fx的图象如图所示,则()A.()fx在()2,2−上单调递减B.()fx有极小值
()2fC.()fx有3个极值点D.()fx在3x=−处取得最大值【答案】ABC【解析】【分析】首先分析给定图像,由()fx的图象可知()2,2x−时,()0fx,则()fx单调递减,进一步分析其他选项,由()fx的图象可知当2,2,4x=−时,()fx有极值,所以()fx有3个极值点,
再找出最大值和极小值即可.【详解】由()fx的图象可知()2,2x−时,()0fx,则()fx单调递减,故A正确;又()2,4x时,()0fx,则()fx单调递增,所以当2x=时,()fx有极
小值()2f,故B正确;由()fx的图象可知2,2,4x=−时,()fx有极值,所以()fx有3个极值点,故C正确;当()3,2x−−时,()0fx,则()fx单调递增,所以()()32ff−−,则()fx在3x=−处不能取得最大值,故D错误.故选:ABC.11.已知函数()
fx的定义域为R,其导函数为()fx,且对任意的xR,都有()()0fxfx+,则下列说法正确的是()A.e(1)(0)ffB.e(1)(0)ffC.2(ln2)e(1)ffD.2(ln2)e(1)ff【答案】BC【解析】【分析
】令()()xgxefx=,可得()gx在(,)−+上单调递增,取自变量的值可得结果.【详解】令()()xgxefx=,所以()e()e()e()()0xxxgxfxfxfxfx++==,所以()gx在(,)−+
上单调递增,所以(0)(1)gg,即(0)e(1)ff,故A错误,B正确;又(ln2)(1)gg,所以ln2e(ln2)e(1)ff,即2(ln2)e(1)ff,故C正确,D错误.故选:BC.【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤(1)作
差或变形.(2)构造新的函数()hx.(3)利用导数研究()hx的单调性或最值.(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知函数()()232fxfxx=−,则()2f−=__________.【答案】24【解析】
【分析】求导后代入即可得()234fxxx=−,代入求解即可.【详解】()()2223fxxfx=−,故()()24212ff=−,解得()24f=,故()234fxxx=−,所以()2324(2)(2)24f−=−−−=.故答案为:2413.函数(
)exxfx=的最大值为________.【答案】1e【解析】【分析】利用导数求得()fx的最大值.【详解】()'1exxfx−=,所以()fx在()()()',1,0,fxfx−递增,在()()()'1,,0,fxfx+递减,所以当1x=时,()fx取得最大值为1e.故答案
为:1e14.已知函数()()212exfxx+=−,过点()0,Am且与曲线()yfx=相切的直线只有1条,则实数m的取值范围是______.【答案】2emm−或0m=【解析】【分析】设切点为()()21,2e
aaa+−,根据导数的几何意义求出切线方程,再将点()0,Am代入可得()221242eamaa+=−+−,构造函数()()221242exgxxx+=−+−,则()ygx=的图像与直线ym=只有1个交点,利用导数求出函数()gx的单调区
间和极值,作出图象,结合图象即可得解.【详解】设切点为()()21,2eaaa+−,由()()212exfxx+=−,得()()()212121e22e23exxxfxxx+++=+−=−,所以切线的斜率为()()2123eakfaa+=−=
,切线方程为()()()21212e23eaayaaxa++−−=−−,因为点()0,Am在切线上,所以()()()21212e23e0aamaaa++−−=−−,即()221242eamaa+=−+−,令()()221242exgxxx+=−+
−,则()()22144exgxxx+=−+,令()0gx=,得0x=或1x=,当0x或1x时,()0gx,当01x时,()0gx,所以()gx在(),0−和()1,+上单调递减,在()0,1上单调递
增,所以()gx的极小值为()02eg=−,极大值为()10g=,当x→−时,()0gx→,当x→+时,()gx→−,所以()gx的图象如图所示,因为过点()0,Am且与曲线()yfx=相切的直线只有1条,所以()ygx=的图像与直线ym
=只有1个交点,由图象可得2em−或0m=,即实数m的取值范围是2emm−或0m=.故答案为:2emm−或0m=.【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出
函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用;(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f
x=分离变量得出()agx=,将问题等价转化为直线ya=与函数()ygx=的图象的交点问题.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已知函数()2lnfxxaxx=++(aR),且()1
4f=.(1)求()fx的解析式;(2)求函数()fx的图象在点()()22f,处的切线方程.【答案】(1)()2lnxfxxx=++;(2)1122ln2100xy−+−=.【解析】.【分析】(1)将()14f=代入()fx的表达式即可解出
a,从而得到()fx的解析式;(2)由导数的定义可知所求直线为经过点()()2,2f且斜率为()2f的直线,然后将点斜式方程化为一般式即可.【小问1详解】由()2lnfxxaxx=++,得()121fxaxx=++
,又()14f=,所以1214a++=,解得1a=,即()2lnfxxxx=++.【小问2详解】由(1),得()2lnfxxxx=++,()121fxxx+=+,所以()2ln26f=+,即切点为()2,ln26+,又切线的斜率为
()11124122kf==++=,所以函数()fx图象在点()()2,2f处的切线方程为()()11ln2622yx−+=−,即1122ln2100xy−+−=.16.已知函数()323fxaxxxb=−−+,且当3x=时,()fx有极
值5−.(1)求a,b的值;(2)求()fx在4,4−上的最大值和最小值.【答案】(1)13a=,4b=;(2)最大值为173,最小值为643−.【解析】【分析】(1)由极值的必要条件(3)0f=以及(3)5f=−可列方程求
解参数;(2)求导得出()fx在4,4−的单调性,比较极值点与端点函数值即可得解.【小问1详解】由()323fxaxxxb=−−+,得()2323fxaxx−=−,又当3x=时,()fx有极值5−,的所以()()32790327185fa
fab=−==−+=−,解得1,34,ab==所以()()()22313fxxxxx=−−=+−,当()1,3x−时,()0fx,()fx单调递减;当()3,x+时,()0f
x,()fx单调递增.所以当3x=时,()fx有极小值5−.所以13a=,4b=满足题意.【小问2详解】由(1)知()321343fxxxx=−−+,()()()13fxxx=+−.令()0fx=,得11x=
−,23x=,()fx,()fx的值随x的变化情况如下表:x4−()4,1−−1−()1,3−3()3,44()fx+0-0+()fx643−单调递增极大值173单调递减极小值5−单调递增83−由表可知()fx
在4,4−上的最大值为()1713f−=,最小值为()6443f−=−.17.已知函数()ecosxfxx=−,()()()gxxfxfx=−.(1)证明:()gx在()0,+上单调递增;(2)判断133f与144f的大小关系,并加以证明
.【答案】(1)证明见解析;(2)113434ff,证明见解析.【解析】【分析】(1)求导,确定()0gx即可证明;(2)构造函数()()fxhxx=,求导确定单调性即可证明.小问1详解】证明:()esinxfxx=+,所以()()()()esinecos1
esincosxxxgxxxxxxxx=+−−=−++,所以()()ecosxgxxx=+.当0x时,因为0ecosecos1cos0xxxx++=+≥,所以()0gx.所以()gx在()0,+上单调递增.【小问2详解】113434ff.证明如下:设()(
)fxhxx=,()0,x+,则()()()()22xfxfxgxhxxx−==.由(1)知()gx在()0,+上单调递增,所以()()00gxg=,所以()0hx,即()hx()0,+上单调递增.所以1134hh,即113434ff
.18.已知函数()()lnRmfxxmx=+.(1)讨论函数()fx的单调性;(2)当1m=时,证明:当1x时,()ee0xxfxx−−+.【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析【
解析】【分析】(1)利用导数与函数单调性的关系,分类讨论即可得解;(2)构造函数()()eexgxxfxx=−−+,利用二次导数,结合函数的最值情况,证得()0gx,从而得证.【小问1详解】因为()lnmfxxx=+的定义域为()0,+,所以()221mxmfxxxx−=−=,
【在当0m时,()0fx¢>恒成立,所以()fx在()0,+上单调递增;当0m时,令()0fx=,得xm=,当()0,xm时,()()0,fxfx单调递减,当(),xm+时,()()0,fxfx单调递增,综上,当0
m时,()fx在()0,+上单调递增;当0m时,()fx在()0,m上单调递减,在(),m+上单调递增.【小问2详解】当1m=时,()1lnfxxx=+,令()()eelnee1xxgxxfxxxxx=−−+=
−−++,则()lnexgxx=−,令()()lnexhxgxx==−,则()1exhxx=−,因为1x,所以11,ee1xx,所以当1x时,()hx1e0xx=−恒成立,所以()
hx在)1,+上单调递减,即()lnexgxx=−)1,+上单调递减,所以()()1e0gxg−=,所以()gx在)1,+上单调递减,所以()()10gxg=,即()ee0xxfxx−−+.【点睛】结论点睛:恒成立
问题:(1)()0fx恒成立()min0fx;()0fx恒成立()max0fx.(2)()fxa恒成立()minfxa;()fxa恒成立()maxfxa.(3)()()fxgx恒成立()()min0fxgx−;()
()fxgx恒成立()()max0fxgx−;(4)1xM,2xN,()()()()1212minmaxfxgxfxgx.19.定义:若函数()yfx=和()ygx=的图象上分别存在
点M和N关于x轴对称,则称函数()yfx=和()ygx=具有C关系.(1)判断函数()e2xfx=−和()gxx=是否具有C关系;在(2)若函数()exfxx=和()singxkx=−(0k)在区间()0,π上具有C关系,求实数k的取值范围.
【答案】(1)()fx与()gx具有C关系;(2)()1,+.【解析】【分析】(1)依据给定的新定义结合导数判断即可.(2)令()()()hxfxgx=+,得出所以()hx在()0,π上存在零点且.()hx在()0,π上单调递增,推
出()0hx,后结合给定定义求解参数范围即可.【小问1详解】()fx与()gx具有C关系.理由如下:根据定义,若在()fx与()gx的定义域的交集上存在x,使得()()0fxgx+=,则()fx与()gx具有C
关系.令()()()e2xmxfxgxx=+=+−,xR,则()e10xmx=+,所以()mx单调递增,又()0121m=−=−,()1e12e10m=+−=−,所以()00,1x,使得()00mx=,即()()000fxgx+=,即()fx与()g
x具有C关系.【小问2详解】令()()()hxfxgx=+,则()esinxhxxkx=−,因为()fx与()gx在()0,π上具有C关系,所以()hx在()0,π上存在零点.()()1ecosxhxxkx=+−,若01k,当()0,πx时,因为(
)1e1xx+,cos1kxk−−,所以()0hx,即()hx在()0,π上单调递增,则()()00hxh=,此时()hx在()0,π上不存在零点,不满足题意.若1k,当π,π2x时,cos0x,()
0hx,当π0,2x时,设()()()1ecosxxhxxkx=+−=,则()()2esin0xxxkx=++,所以()()xhx=在π0,2上单调递增,又(
)010hk=−,π2ππ1e022h=+,故()hx在π0,2上存在唯一零点,设零点为,则()0h=,所以当()0,x时,()0hx;当π,2x时,()0hx;当π,π2x
时,()0hx.所以()hx在()0,上单调递减,在(),π上单调递增,()hx在()0,π上存在唯一极小值,因为()00h=,所以()0h,又()πππe0h=,所以()hx在()0,π上存在唯一零点,所以函数()fx与
()gx在()0,π上具有C关系.综上所述,1k,即实数k的取值范围是()1,+.【点睛】关键点点睛:本题考查导数新定义,解题关键是得出所以()hx在()0,π上存在零点且.()hx在()0,π上单调递增,推出()0hx
,然后利用给定定义得到所要求的参数范围即可.