云南省曲靖市师宗县平高中学(第四中学)2023-2024学年高二下学期3月月考数学试题卷(原卷版+解析版)
展开一、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. 已知函数,则( )
A. B. C. 1D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】对函数求导得到,将代入等式求解即可.
【详解】由
得,
令,得,
解得,
故选:B.
2. 下列求导数的运算中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由基本函数的导数和复合函数的导数运算可得.
【详解】A:,故A错误;
B:,故B错误;
C:,故C错误;
D:,故D正确;
故选:D.
3. 函数的单调增区间( )
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】的定义域为,
,
令,解得,
故的单调递增区间为.
故选:A
4. 用数字0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的四位数,若将组成的不重复的四位数按从小到大的顺序排成一个数列,则第85个数字为( )
A. 2301B. 2304C. 2305D. 2310
【答案】A
【解析】
【分析】依次计算首位为1、前两位为20、前两位为21的有多少个数,然后可得答案.
【详解】首位为1的有个,前两位为20的有个,前两位为21的有个,
所以第85个数字是前两位为23的最小数,即为2301.
故选:A.
5. 已知函数的定义域为,导函数的图象如图所示,则函数的极小值点的个数为( )
A. 1B. 2C. 3D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】利用导函数图象可得出原函数图象的单调性,即可得出函数的极小值点的个数.
【详解】根据导函数的图象可知,有三个变号零点,
则可得函数在上的单调性为先增再减,再增又减,
所以函数的极小值点的个数为1个.
故选:A
6. 已知函数 在定义域内可导,的图象如下,则其导函数的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定函数的图象,确定函数的单调性,再探讨的正负及零点个数作答.
【详解】观察图象知,当时,单调递减,,选项B、D不满足;
当时,函数先递增,再递减,然后又递增,有一个极大值点和一个极小值点,
则的值先正,再负,然后又为正,有两个不同的零点,A满足,C错误.
故选:A.
7. 已知函数在区间上不单调,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由于函数在区间上不单调,等价于函数在区间上存在极值点,对函数求导,对分类讨论,求出极值点,根据极值点在区间内,可得关于的不等式,即可求出结果.
【详解】由.
①当时,函数单调递增,不合题意;
②当时,函数极值点为,
若函数在区间不单调,必有,解得;
综上所述:实数a的取值范围为.
故选:B.
8. 名同学从散打、跆拳道、击剑和太极拳四门课程中任选一门学习,则仅有跆拳道未被选中的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用乘法原理、古典概型概率计算公式可得答案.
【详解】名同学从散打、跆拳道、击剑和太极拳四门课程中任选一门学习有种方法,
仅有跆拳道未被选中的情况有种,
所以仅有跆拳道未被选中的概率为.
故选:C.
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. 已知函数,其导函数的图象如图所示,则关于的论述错误的是( )
A. 在上为减函数B. 在处取极小值
C. 在上为减函数D. 在处取极大值
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据导函数的图象判断的符号,进而确定的区间单调性和极值,即可得答案.
【详解】由图知:在区间上,即递增;
在区间上,即递减;
所以、处取极大值,处取极小值,
综上,A、B、D错,C对.
故选:ABD
10. 甲、乙、丙、丁、戊五名同学站一排,下列结论正确的是( )
A. 不同的站队方式共有120种
B. 若甲和乙不相邻,则不同的站队方式共有36种
C. 若甲在乙的左边,则不同的站队方式共有60种
D. 若甲和乙相邻,且甲不在两端,则不同的站队方式共有36种
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据全排列数计算判断A;利用插空法求解判断B;定序问题采用倍缩法进行求解判断C;先使用捆绑法求解,再去掉甲在两端情形即可判断D.
【详解】对于A,甲、乙、丙、丁、戊五名同学站一排,不同的站队方式共有种,A正确;
对于B,甲和乙不相邻的站队方式有种,B错误;
对于C,甲在乙的左边的不同的站队方式有种,C正确;
对于D,将甲与乙捆绑看做一个整体,再与其他三人站成一排,有种站队方式,
其中甲站在两端的情形有种,所以符合题意的站队方式共有种,D正确.
故选:ACD
11. 对于函数,下列说法正确的有( )
A. 在处取得最小值B. 在处取得最大值
C. 有两个不同零点D.
【答案】BD
【解析】
【分析】利用单调性求最值判断A,B,求零点判断C,先转换到同一单调区间内,在比大小判断D即可.
【详解】定义域为,易得,令,,令,,故在单调递增,在单调递减,则的最大值为,故A错误,B正确,
令,解得,可得只有一个零点,故C错误,
易知,且结合单调性知,即成立,故D正确.
故选:BD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数在上的最小值为4,则____.
【答案】##
【解析】
【分析】求导,得到函数单调性,得到为在上的极小值和最小值,列出方程,求出答案.
【详解】,,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以为在上的极小值,也是最小值,
故,解得.
故答案:
13. 现有,,,,五人排成一列,其中与相邻,不排在两边,则共有______种不同的排法(用具体数字作答).
【答案】24
【解析】
【分析】法一:先将捆绑,再排除以外其他人,最后插空即可;
法二:先将捆绑,进行全排列,再减去在两边的情况.
【详解】法一:将捆绑,则除以外其他四人的排序有种,又不排在两边,
所以可选的位置有两种,所以共种排法;
法二:将捆绑,若的位置任意,则五人的排序有种,
其中排在两边的情况有种,
所以不排在两边的情况有种;
故答案为:.
14. 若函数有极值点,则实数c的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【分析】依题意,有两个不同的实数根,利用求解实数c的取值范围.
【详解】,则,
函数有极值点,则有有两个不同的实数根,
可得,解得或.
实数c的取值范围为.
故答案为:
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.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求极值.
【答案】(1)
(2)极小值为,无极大值
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求解即可.
(2)求出函数的极值点(注意定义域),再把极值点代入原函数即可得到极值.
【小问1详解】
的定义域为,
,所以,
又因为,所以切点为,
所以曲线在处的切线方程为
【小问2详解】
,
当时,,
当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
所以当时,取得极小值,且极小值为,无极大值.
16. 已知函数在处取得极小值5.
(1)求实数a,b的值;
(2)当时,求函数的最小值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意得到,,求出,,检验后得到答案;
(2)求导,得到函数单调性,进而得到极值和最值情况,得到答案.
【小问1详解】
,
因为在处取极小值5,所以,得,
此时
所以在上单调递减,在上单调递增
所以在时取极小值,符合题意
所以,.
又,所以.
【小问2详解】
,所以
列表如下:
由于,故时,.
17. 已知函数.
(1)求证:
(2)设,若在区间内恒成立,求k的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)1
【解析】
【分析】(1)构造函数,利用函数的导数,通过函数的最值判断证明即可.
(2)设,利用函数的导数,在区间求解函数的最值,推出k的最小值.
【小问1详解】
证明:函数.所以,
令,
可得,令,可得,
当时,,函数是增函数,
当时,,函数是减函数,
所以时,函数取得最大值:,
所以,即.
【小问2详解】
设,若在区间内恒成立,
即:,令,
可得,
当时,,函数是增函数,当时,,函数是减函数,所以时,函数取得最大值:,
可得,k的最小值为1.
18. 已知函数.
(1)若在上单调递增,求的取值范围;
(2)试讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)由题意可知:在上恒成立,结合二次函数分析求解;
(2)分和两种情况,结合导数以及二次不等式分析求解.
【小问1详解】
由题意可得:,
若在上单调递增,则在上恒成立,
且,则,
且在上单调递增,
当时,取得最小值,
可得,即,
所以的取值范围.
【小问2详解】
由(1)可得:,且,
当,即时,则,
所以在上单调递增;
当,即时,
令,解得或;令,解得;
所以在,上单调递增,在内单调递减;
综上所述:当时,所以在上单调递增;
当时,所以在,上单调递增,在内单调递减.
19. 已知函数.
(1)求的极值;
(2)若在区间有2个零点,求的取值范围.
【答案】(1)当时,在处取极大值
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,求导得,然后分与讨论,即可得到结果;
(2)根据题意,将问题转化为与在区间有2个交点,求得函数的值域,即可得到结果.
【小问1详解】
因为,定义域为,所以,
当时,由于,则恒成立,
所以在上单调递增,无极值,
当时,令,解得,
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减:
所以当时,在处取极大值,无极小值;
【小问2详解】
,
令,得,令,在区间有2个零点,
即与在区间有2个交点,
,,,
当,,在上单增,
当,,在上单减,
,的最大值为,,
与在区间有2个交点,则.
0
1
2
3
0
0
1
↗
极大值6
↘
极小值5
↗
10
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