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2022-2023学年吉林省长春外国语学校高二下学期3月月考数学试题含答案
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这是一份2022-2023学年吉林省长春外国语学校高二下学期3月月考数学试题含答案,共16页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年吉林省长春外国语学校高二下学期3月月考数学试题 一、单选题1.一质点沿直线运动,位移(单位:与时间)(单位:)之间的关系为,则质点在时的瞬时速度为( )A. B. C. D.【答案】B【分析】先对函数求导,然后把代入导函数中即可求解.【详解】因为,所以,则质点在时的瞬时速度为.故选:B.2.某箱子的容积V与底面边长x的关系为,则当箱子的容积最大时,箱子底面边长为( )A.5 B.8 C.10 D.12【答案】C【分析】求导分析的符号,的单调性,最值,即可得出答案.【详解】因为,所以,所以在上,单调递增,在上,单调递减,所以当时,最大,故A,B,D错误.故选:C.3.已知,则为( )A. B. C. D.π【答案】A【解析】根据导数运算,求得,代入即可求解.【详解】因为所以由导数运算公式可得所以故选:A【点睛】本题考查了导数的乘法运算公式,复合函数求导的简单应用,求导数的值,属于基础题.4.函数的图像大致是( )A. B. C. D. 【答案】D【分析】根据题意,得到函数的函数值的正负,可排除A、C项;求得,得出函数的单调区间,可排除B项,即可求解.【详解】由函数,令,即,解得或,所以当或时,;当时,,可排除A、C项;又由,令,可得,当时,,单调递增;当时,,单调递减;当时,,单调递增,则可排除B项,选项D符合题意.故选:D.5.函数的最小值为( )A.1 B. C.0 D.【答案】C【分析】利用导数得函数的单调区间,从而求出函数的最小值即可.【详解】,,令,解得,令,解得或,故在单调递减,在单调递增,在单调递减,而,故在上的最小值是0.故选:C.6.已知实数成等比数列,且曲线的极大值点为,极大值为,则等于( )A.2 B. C. D.1【答案】A【分析】根据实数成等比数列,可得.利用导数研究函数的单调性与极值,进而得出结论.【详解】因为实数成等比数列,所以,由,得,令,解得,当或时,,当时,,所以函数在上单调递减;函数在上单调递增;函数在上单调递减.所以时,函数取得极小值,时,函数取得极大值.因为曲线的极大值点为,极大值为,所以,,即.所以,所以,故选:A.7.已知函数 ,则“ ”是“ 在 上单调递增”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】A【详解】f′(x)=x2+a,当a≥0时,f′(x)≥0恒成立,故“a>0”是“f(x)在R上单调递增”的充分不必要条件.故选A.8.已知曲线在处的切线与坐标轴围成三角形的面积为1,则实数的值为( )A.0或1 B.1或 C.0或 D.或【答案】B【分析】求得,进而得到曲线在处的切线方程,根据题意,列出方程,即可求解.【详解】由函数,可得,则且,所以曲线在处的切线方程为,取,可得;取,可得,因为在处的切线与坐标轴围成三角形的面积为1,可得,解得或.故选:B. 二、多选题9.下列各式中正确的有( )A.B.C.D.【答案】AC【分析】根据基本初等函数和积的导数、商的导数、复合函数的求导公式进行求导即可.【详解】解:对于A,因为,故正确;对于B,因为,故错误;对于C,因为,故正确;对于D,因为,故错误.故选:.10.下列函数中,既是奇函数又在区间上单调递增的是( )A. B.C. D.【答案】ABD【分析】先根据奇偶性定义分析函数的奇偶性,然后再利用导数判断函数的单调性,由此作出判断即可.【详解】对于选项A,定义域为关于原点对称,且,故为奇函数,又,所以在上单调递增,故满足;对于选项B,定义域为关于原点对称,,故为奇函数,又,且不恒为0,所以在上单调递增,故满足;对于选项C,定义域为关于原点对称,,故为偶函数,不满足;对于选项D,定义域为关于原点对称,,为奇函数,又,所以在上单调递增,故满足.故选:ABD.11.过点作曲线的切线,则直线的方程可能为( )A. B. C. D.【答案】AD【解析】首先求出函数的导数,设切点坐标为,则,解得,即可求出切线方程;【详解】解:,设切点坐标为,则解得或当时,切线方程为;当时,切点为,斜率,故切线方程为,整理为故选:【点睛】本题考查导数的几何意义,利用导数求曲线上过一点的切线方程,属于基础题.12.若满足,则对任意正实数a,下列不等式恒成立的是( )A. B.C. D.【答案】BD【分析】先构造函数,通过求导,再结合已知条件判断出单调性,然后再分析每个选项即可.【详解】设,则,因为,所以,在R上是增函数,因为a是正实数,所以,所以,即,又,故,大小不确定,故A错误.因为,所以,即,故B正确.因为,所以,即,又,所以,大小不确定,故C错误,D正确.故选:BD. 三、填空题13.函数的单调递减区间为 .【答案】/【分析】利用导数求得的单调递减区间.【详解】函数的定义域为,,由得,由得,所以在区间上单调递减.故答案为:14.已知函数的定义域为,,对任意,则的解集为 .【答案】.【分析】构造,根据题意得到在为单调递增函数,又由,得到,进而得到时,,即可求解.【详解】设,可得,因为对任意,所以,所以在为单调递增函数,又由,可得,所以当时,,即不等式的解集为.故答案为:.15.已知点是曲线上一点,求点到直线的最小距离为 .【答案】/【分析】利用导数求出与直线平行,且与曲线相切的切点坐标,再由点到直线的距离公式求解.【详解】由,且,得,令,得,解得或(舍去).当时,,即曲线上过点的直线与直线平行,则所求点的坐标为,点到直线的最小距离为:.故答案为:.16.已知函数的定义域为[-1,5],部分对应值如下表,的导函数的图象如图所示,下列关于的命题:-10451221①函数的极大值点为0,4;②函数在[0,2]上是减函数;③如果当时,的最大值是2,那么t的最大值为4;④当1<a<2时,函数有4个零点.其中正确命题的序号是 .【答案】①②【详解】试题分析: ①由函数的导函数的图像知,函数的极大值点为,,所以①正确;②因为在上的导函数为负,所以函数在上是减函数,所以②正确;③由表中数据可得当或时,函数取最大值2,若时,函数的最大值是2,那么,故的最大值为5,即③错误;④由知,因为极小值未知,所以无法判断函数有几个零点,故④不正确.综上所述,正确命题的个数为2.【解析】利用导数研究函数的极值;命题的真假判断与应用. 四、解答题17.已知直线恒过定点,圆经过点和点,且圆心在直线上.(1)求定点的坐标与圆的方程;(2)过的直线被圆截得的弦长为8,求直线方程.【答案】(1),(2)或 【分析】(1)直线变形为,列出方程组,求出定点的坐标,设出圆心坐标,根据半径相等列出方程,求出,从而确定圆心和半径,写出圆的方程;(2)分直线斜率不存在和斜率存在两种情况,结合垂径定理,求出直线方程.【详解】(1)变形为,令,解得:,故定点的坐标为,由圆心在直线上可设圆心坐标为,则,即,解得:,故圆心坐标为,半径为,故圆的方程为;(2)当直线斜率不存在时,直线为,此时圆心到的距离为,由垂径定理得:弦长为,满足要求,当直线斜率存在时,设直线为,圆心到直线即距离为,由垂径定理得:,解得:,故直线方程为:即综上:直线方程为或18.若函数,当时,函数有极值.(1)求函数的极大值;(2)若关于的方程有三个零点,求实数的取值范围.【答案】(1);(2).【分析】(1)先对函数进行求导,然后根据可求出的值,进而确定函数的解析式,然后求导,令导函数等于0求出的值,然后根据函数的单调性与其导函数的正负之间的关系确定单调性,进而确定函数的大值; (2)由(1)得到函数的单调区间进而确定函数的大致图象,然后根据数形结合确定的范围.【详解】解:(1),由题意知,解得.故所求的解析式为可得,令,得或,由此可得00极大值极小值所以当时,有极大值.(2)由(1)知,得到当或时,为增函数;当时,为减函数,∴函数的图象大致如图,由图可知当时,与有三个交点,所以实数的取值范围为.【点评】本题主要考查导数在函数的单调性、极值中的应用,属于中档题.19.如图,在正三棱柱中,点为的中点,.(1)证明:平面;(2)求直线到平面的距离.【答案】(1)证明见解析(2) 【分析】(1)根据线面平行判定定理证明即可.(2)把到平面的距离转化为到平面的距离,应用空间向量法求解即可.【详解】(1)连接交于点,点为的中点,点为的中点∵是的中位线,∴,平面,平面.∴平面.(2)如图建立空间直角坐标系由(1)得,直线到平面的距离即为点C到平面的距离d,因为,,,,所以,且,,设平面的法向量为,由于可得,故取,得,因此直线到平面的距离.20.已知数列的前n项和为,.(1)求数列的通项公式;(2)若数列满足,求数列的前n项和.【答案】(1);(2) 【分析】(1)当时,由得是等比数列,再由等比数列通项求解即可;(2)先求出,再由错位相减法求和即可.【详解】(1)因为,所以,所以,所以,当时,,,所以数列是首项,公比的等比数列,所以;(2)由得,所以,,两式相减,得,,所以.21.已知函数.(1)若在处的切线与直线平行,求实数的值.(2)若在上单调递增,求实数的取值范围.【答案】(1)1(2) 【分析】(1)求出函数的导数可得切线的斜率,由直线平行的条件,得到关于的方程,解出即可;(2)在上单调递增即为在上恒成立,转化为在上恒成立,求出在上值域可得答案.【详解】(1)函数的导数为,则在处的切线斜率为,由于在处的切线与直线平行,则,解得,,点不在直线上,所以.(2)由于,在上单调递增,即为在上恒成立,即有在上恒成立,由于在上值域为,则有,即.故实数的取值范围是.22.已知椭圆,四点,,中恰有三点在椭圆上.(1)求椭圆的方程;(2)设直线过椭圆右焦点交椭圆于A,两点,在轴上是否存在一定点使得为定值,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2)存在定点,使得为定值 【分析】(1)根据对称性可得椭圆过,,三点,代入椭圆的方程,解得,,进而可得答案.(2)由(1)知,进而可得椭圆的右焦点为的坐标,设,,设直线的方程为,联立椭圆的方程,结合韦达定理可得,,由向量数量积的坐标表示可得,当时,为定值,再讨论斜率为零时,即可得出答案.【详解】(1)根据对称性可得椭圆过,,三点,所以代入椭圆方程可得,解得,,所以椭圆的方程为.(2)由(1)知,设椭圆的右焦点为,,,此时,当斜率不为零时,不妨设直线,由,得,所以,,因为,,所以,显然当,解得,即时,为定值,当斜率为零时,此时不妨令,若,可得,与斜率不为零时定值相同,综上,所以存在定点,使得为定值.
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