山东省济钢高级中学2024-2025学年高二下学期3月阶段性测试 数学试题（含解析）VIP

2023级高二下学期阶段性学情检测数学试题一、单选题1.若曲线在点（1，2）处的切线与直线平行，则实数a的值为（）A.－4 B.－3 C.4 D.3【答案】B【解析】【分析】利用切线的斜率列方程，化简求得的值.【详解】，所以.故选：B2.的二项式展开式中的系数为（）A.560 B.35 C.-35 D.-560【答案】D【解析】【分析】中利用二项式定理可求得的系数，从而求解.【详解】由题意知的展开式为，令，得，所以的系数为，故D项正确.故选：D.3.设函数的导数为，且，则()A.1 B.0 C.2 D.3【答案】B【解析】详解】∵∴∴，即∴故选B.4.将4名医生，3名护士分配到3个社区对居民进行健康体检，要求每个社区至少有1名医生和1名护士，则不同的分配方法共有（）A.64种 B.108种 C.128种 D.216种【答案】D【解析】【分析】先将医生分为3组，每组至少1人，然后再将医生和护士分配到3个社区即可.【详解】先将4名医生分成3组，每组至少1人，共有种方法，再将3组医生分到3个社区有种，最后将3名护士分配到3个社区有种，所以，不同的分配方法共有种.故选：D5.设函数，在上的导函数存在，且，则当时（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】对于AB，利用特殊函数法，举反例即可排除；对于CD，构造函数，利用导数与函数单调性的关系证得在上单调递减，从而得以判断.【详解】对于AB，不妨设，，则，，满足题意，若，则，故A错误，若，则，故B错误；对于CD，因为，在上的导函数存在，且，令，则，所以在上单调递减，因为，即，所以，由得，则，故C正确；由得，则，故D错误.故选：C.6.已知下列各选项是函数的导函数的图象，则是函数的极小值点的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】由极小值点定义，导函数与原函数的关系，即可选出答案.【详解】当时，单调递增，当时，单调递减，要使是函数的极小值点，则需，，对于AB选项，不是函数的极值点；对于C选项，是函数的极小值点，正确；对于D选项，是函数的极大值点.故选：C7.已知函数在上存在单调递减区间，则的取值范围为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根据题意，只需存在区间，使得当时，，根据导数的零点大小分，和讨论求解.【详解】由题意得，要使在上存在单调递减区间，只需存在区间，使得当时，，当时，，显然不存在满足条件的区间；当时，的解集为，因为，所以要使在上存在单调递减区间，则，解得；当时，的解集为，因为，所以要使在上存在单调递减区间，则，解得.综上，的取值范围为.故选：A.8.已知函数，实数，满足，若，，使得成立，则的最大值为（）A.2 B.4 C. D.【答案】B【解析】【分析】利用导数法求出函数的最小值，再利用二次函数的性质求出最大值，结合已知条件及函数的图象即可求解.【详解】因为，所以，令，即，解得，当时，；当时，；所以在上单调递减；在上单调递增；当时，取得最小值为，，对称轴为，开口向下，由二次函数的性质，当时，取得最大值为.令，即，解得或，作两个函数的图象如图所示由图可得：的最大值为故选：B.二、多选题9.以下求导运算正确的是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【分析】本题主要运用求导公式：，，但要注意常数的理解及解析式的转化处理．【详解】，A不正确；，B正确；，C正确；(为常数)，D不正确．故选：BC．10.“杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一，最早出现在南宋数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》一书中.“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数表中的一种几何排列规律，如图所示.下列关于“杨辉三角”的结论错误的是（）A.B.第2023行中从左往右第1011个数与第1012个数相等C.记第行的第个数为，则D.第20行中第12个数与第13个数之比为【答案】AB【解析】【分析】对于A：利用性质计算即可；对于B：利用的展开式的二项式系数计算；对于C：代入，利用二项式定理计算即可；对于D：利用的展开式的二项式系数计算【详解】对于A：，A错误；对于B：第2023行中的数为的展开式的二项式系数，则从左往右第1011个数为，第1012个数为，，B错误；对于C：第行的第个数为，则，C正确；对于D：第20行中的数为的展开式的二项式系数，则从左往右第12个数为，第13个数为，则，D正确.故选：AB.11.若、分别是函数、的零点，且，则称与互为“零点相邻函数”.已知与互为“零点相邻函数”，则的取值可能是（）A. B. C. D.【答案】ABC【解析】【分析】求出函数的零点为，根据题中定义额可得出函数的零点为，令，可知，直线与函数在上的图象有公共点，利用导数分析函数的单调性与极值，数形结合可得出实数的取值范围.【详解】函数的定义域为，则对任意的恒成立，所以，函数是上的增函数，且，则.因为与互为“零点相邻函数”，所以，即，解得.因为，所以0，所以在上有解，即在上有解.设，则.由，得，由，得，则在上单调递减，在上单调递增，所以，函数的极小值为，如下图所示：由图可知，当时，直线与函数在上的图象有公共点，所以，，即实数的取值范围是.故选：ABC.【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：由分离变量得出，将问题等价转化为直线与函数的图象的交点问题.三、填空题12.展开式中，项的系数为______.【答案】【解析】【分析】由二项式定理求解．【详解】，∵的指数是3，∴得到，∵的指数是2，得到，∴项的系数为.故答案为：13.北京时间2023年10月26日19时34分，神舟十六号航天员乘组（景海鹏，杜海潮，朱杨柱3人）顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组（汤洪波，唐胜杰，江新林3人）入驻“天宫”．随后，两个航天员乘组拍下“全家福”，共同向全国人民报平安．若这6名航天员站成一排合影留念，景海鹏不站最左边，汤洪波不站最右边，则不同的排法有______种．【答案】504【解析】【分析】分景海鹏站最右边与景海鹏不站最左边与最右边两种情况讨论，从而可求解.【详解】由题意分为两种情况：第一种情况：景海鹏站最右边，共有种排法；第二种情况：景海鹏不站最左边与最右边，则共有种排法，故总共有种排法.故答案为：.14.已知函数在区间内恰有两个极值点，则实数的取值范围为__________.【答案】【解析】【分析】由正弦型函数可知：两个零点之间必存在极值点，两个极值点之间必存在零点，利用正弦型函数的极值点可得即可求解.【详解】由题意可得，当时，，由函数在内恰有两个极值点，可知，解得.故答案为：四、解答题15.已知函数.（1）若是极大值点，求在处的切线方程；（2）求的单调区间；【答案】（1）（2）答案见解析【解析】【分析】（1）根据是的极大值点求出，再利用导数求切线斜率，即可求在处的切线方程；（2）求出，分三种情况讨论，分别判断导函数的符号，即可求出的单调区间；【小问1详解】根据题意，函数，其定义域为R，令得，经检验，符合题意，则在点的切线方程为，即；【小问2详解】根据题意，函数，其导数，分3种情况讨论：①当时，，则在上为增函数；②当时，若，解可得或，则的递增区间为和，递减区间为；③，当时，若，解可得或，则的递增区间为和，递减区间为；综上可得：当时，在上为增函数；当时，的递增区间为和，递减区间为；当时，的递增区间为和，递减区间为；16.已知二项式展开式中，前二项的二项式系数和是11.（1）求n的值；（2）求其二项式系数之和与各项系数之和的差；（3）求上述展开式中所有偶数项的系数和.【答案】（1）（2）1023（3）【解析】【分析】（1）利用指定两项的二项式系数建立方程求解参数即可.（2）利用二项式性质得到二项式系数之和，利用赋值法得到各项系数之和，再作差即可.（3）利用赋值法再作差求解偶数项的系数和即可.【小问1详解】因为二项式展开式中，前二项的二项式系数和是11，所以，得到，解得.【小问2详解】由二项式性质得二项式系数之和，令，可得各项系数之和为，所以二项式系数之和与各项系数之和的差为.【小问3详解】令，则所以17.（1）一场班级元旦晚会有有2个唱歌节目和；2个相声节目1和2．要求排出一个节目单，满足第一个节目和最后一个节目都是唱歌节目．一共有多少种可能（结果用数字表示）？并列出所有可能的排列．（2）7个人排成一排拍照片，若要求甲、乙、丙3人必须相邻，并且丁和戊不相邻，有多少不同的种排法？（结果用数字表示）（3）从4名男青年教师和5名女青年教师中选出4名教师参加新教材培训，要求至少有2名男教师和1名女教师参加，有多少种不同的选法？（结果用数字表示）【答案】（1）共4种；答案见解析（2）432；（3）80．【解析】【分析】（1）利用排列的定义即得；（2）利用捆绑法，插空法即得；（3）由题可分选2名男教师与2名女教师，选3名男教师与1名女教师两类，即得．【详解】（1）歌唱节目记为，相声节目记为1，2，满足第一个节目和最后一个节目都是唱歌节目的排列为：．共4种（2）甲乙丙3人必须相邻，把他们捆绑看作一个元素与除甲乙丙丁戊外的两个元素排列，然后排其内部顺序，再在3个元素形成的4个空中插入丁和戊，故甲、乙、丙3人必须相邻，并且丁和戊不相邻，共有（种）．（3）选2名男教师与2名女教师，共有(种)，选3名男教师与1名女教师，共有(种)，所以共有60+20=80（种）．18.某企业在2023年全年内计划生产某种产品的数量为x百件，生产过程中总成本w（x）（万元）是关于x（百件）的一次函数，且，．预计生产的产品能全部售完，且当年产量为x百件时，每百件产品的销售收入（万元）满足．（1）写出该企业今年生产这种产品的利润（万元）关于年产量x（百件）的函数关系式；（2）今年产量为多少百件时，该企业在这种产品的生产中获利最大？最大利润是多少？（参考数据：，，，）【答案】（1）（2）当产量为7百件时，该企业在这种生产中获利最大且最大利润为51万元【解析】【分析】（1）根据利用等于销售收入减去生产成本即可求解；（2）利用导函数与单调性的关系讨论利润函数的单调性以及最值.【小问1详解】设由，可得，解得，所以，依题意得，．【小问2详解】由（1）得，，则，令，得，，得，所以在上单调递增，在上单调递减，所以当时，有，答：当产量为7百件时，该企业在这种生产中获利最大且最大利润为51万元．19.设函数在区间上的导函数为，且在上存在导函数（其中）.定义：若在区间上恒成立，则称函数在区间上为凸函数.已知，（）.（1）判断函数在区间上是否为凸函数，说明理由；（2）已知函数为上的凸函数，求的取值范围，并证明：函数图象上任意一点的切线总在的图象的上方；（3）若，求函数（）的最小值.【答案】（1）在区间上为凸函数，理由见解析（2），证明见解析（3）.【解析】【分析】（1）求出，判断是否小于恒成立；（2）求出，根据凸函数的定义转化为恒成立问题，分离参数求解即可；把“函数图象上任意一点的切线总在的图象的上方”转化为，利用导数求解的单调性和最值即可；（3）令，，根据导数、、的范围确定的单调性及最值，得到，再去绝对值即可.【小问1详解】由可得，∴，∵，∴，∴在区间上为凸函数.【小问2详解】①由，，得，.因为函数是上的凸函数，故在上恒成立，即，在上恒成立，故，故，所以实数的范围是.②证明如下：设切点，则切线方程为，，令，，依题意，只需证明即可；，，故函数在上为减函数，又，故