五校联考(2023.4)——高二数学试题
考试时间:120分钟 总分:150分
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. 抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
分析】变换得到,得到焦点坐标.
【详解】抛物线,即,,,故焦点坐标为.
故选:D
2. 等差数列的前n项和记为,且,,则=( )
A. 70 B. 90 C. 100 D. 120
【答案】D
【解析】
【分析】根据等差数列前n项和的性质可得成等差数列,即可求得的值.
【详解】在等差数列中,成等差数列,
所以,则,即.
故选:D.
3. 从0、1、2、3、4、5六个数中,选3个不同的数可以组成多少个不同的三位数?( )
A. 60 B. 80 C. 100 D. 120
【答案】C
【解析】
【分析】根据分步乘法计数原理,先确定百位上的数字,再分析十位与个位,进而计算即可求解.
【详解】从0、1、2、3、4、5六个数中,选3个不同的数,
百位上的数字有除0外的5种选法,
十位上的数字有除百位上的数字外的5种选法,
个位上的数字有除百位、十位上的数字外的4种选法,
所以总共有种不同的三位数,
故选:C
4. 函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出导函数,由得减区间.
【详解】由已知,
时,,时,,
所以的减区间是,增区间是;
故选:A.
5. 已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】解方程即得解.
【详解】,所以,解得.
故选:A.
6. 如图,用4种不同的颜色,对四边形中的四个区域进行着色,要求有公共边的两个区域不能用同一种颜色,则不同的着色方法有( )
A. 72 B. 56 C. 48 D. 36
【答案】C
【解析】
【分析】先给四个区域标记,然后根据分步乘法计数原理求解出着色的方法数.
【详解】将四个区域标记为,如下图所示:
第一步涂:种涂法,
第二步涂:种涂法,
第三步涂:种涂法,
第四步涂:种涂法,
根据分步乘法计数原理可知,一共有种着色方法,
故选:.
7. 2022年10月9日7时43分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁型运载火箭,成功将先进天基太阳天文台“夸父一号”发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功.该卫星是我国综合性太阳探测卫星,将聚焦太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射的观测,开启我国综合性太阳探测时代,实现我国天基太阳探测卫星跨越式突破.“夸父一号”随着地球绕太阳公转,其公转轨道可以看作是一个椭圆,若我们将太阳看做一个点,则太阳是这个椭圆的一个焦点,“夸父一号”离太阳的最远距离为15210万千米,最近距离为14710万千米,则“夸父一号”的公转轨道的离心率为( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据椭圆的定义,以及已知可得出,解方程组即可得出的值,进而得出答案.
【详解】设公转轨道的长半轴长为(万千米),半焦距为(万千米).
由题意知,解得,
所以离心率.
故选:D.
8. 已知函数,,对任意,,都有不等式成立,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将问题转化为,利用导数求在上的最小值、在上的最小值,即可得结果.
【详解】对任意,,都有不等式成立,
,,,则在区间上单调递增,
∴,
,,,则在上单调递增,
,,则在上单调递减,
,,故,
综上,.
故选:C
二 多选题: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,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 已知数列是等比数列,则下列结论中正确的是( )
A. 若,,则
B. 数列是等比数列
C. 若数列的前n项和,则
D. 若首项,公比,则数列是递减数列
【答案】BC
【解析】
【分析】根据等比数列的知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】设等比数列的首项为,公比为,,
A选项,由于,所以与的符号相同,所以A选项错误.
B选项,,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,B选项正确.
C选项,,
当时,,
则,
由于是等比数列,所以,C选项正确.
D选项,若首项,公比,则,所以D选项错误.
故选:BC
10. 已知的展开式中第3项与第7项的二项式系数相等,则( )
A.
B. 的展开式中项的系数为56
C. 奇数项的二项式系数和为128
D. 的展开式中项的系数为56
【答案】AC
【解析】
【分析】利用二项式定理求得的展开通项公式,从而得到关于的方程,解出的值判断AB,利用所有奇数项的二项式系数和为判断C,根据二项式定理判断D.
【详解】因为的展开式通项为,
所以的展开式的第项的二项式系数为,
所以,解得,A正确;
的系数为,B错误;
奇数项的二项式系数和为,C正确;
根据二项式定理,表示8个相乘,
所以中有1个选择,1个选择,6个选择,
所以的展开式中项的系数为,D错误;
故选:AC
11. 如图是导函数的图象,则下列说法正确的是( )
A. 函数在区间上单调递减 B. 函数在区间上单调递减
C. 函数在处取得极大值 D. 函数在处取得极小值
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据导函数图象,结合函数的单调性与极值与导数的关系逐项判断即可.
【详解】对于A.因为在区间上成立,所以区间是的单调递减区间,故A正确;
对于B.因为当时,,当时,,所以在上不单调,故B错误;
对于C.因为当时,,当时,,函数在处取得极大值,故C正确;
对于D.因为当时,,当时,,所以函数在处取得极小值,故D正确.
故选:ACD.
12. 定义:设是的导函数,是函数的导数,若方程有实数解,则称点为函数的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”且“拐点”就是三次函数图像的对称中心,已知函数的对称中心为,则下列说法中正确的有( )
A. B. 函数既有极大值又有极小值
C. 函数有三个零点 D. 过可以作两条直线与图像相切
【答案】ABD
【解析】
【分析】求得,,根据题意列出方程组,求得的值,可判定A正确;求得,得出函数的单调性,结合极值定义,可判定B正确;根据极大值和极小值都大于0,可判定以C错误;设切点为,求得切线方程,代入点,求得的值,可判定D正确.
【详解】对A,由题意,函数,可得,,
所以,即,解得,所以A正确;
对B,因为,可得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
所以函数既有极大值又有极小值,所以B正确;
对C,当时,函数取得极大值,极大值为,
当时,函数取得极小值,极小值为,
因为,即的极大值与极小值都大于,
所以函数至多有一个零点,所以C错误;
对D,设切点为,可得,即切线的斜率,
所以切线方程为,
又由切线过点,则,
整理得,即,解得或,
即满足题意的切点只有两个,所以满足题意的只有两条切线,所以D正确.
故选:ABD.
三 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 2023年春节期间,电影院上映《满江红》《流浪地球2》《·伴我“熊芯”》等多部电影,这些电影涵盖了悬疑、科幻、动画等多类型题材,为不同年龄段、不同圈层的观众提供了较为丰富的观影选择.某居委会有6张不同的电影票,奖励给甲、乙、丙三户“五好文明家庭”,其中一户1张,一户2张,一户3张,则共有______种不同的分法.
【答案】360
【解析】
【分析】根据分步乘法计数原理结合排列组合即可求解.
【详解】从6张电影票中任选1张,有种选法;从余下的5张中任选2张,有种选法;最后余下3张全选,有种选法.由于甲、乙、丙是不同的三户“五好文明家庭”,因此共有种不同的分法.
故答案为:360
14. 在二项式的展开式中,常数项是,则a的值为________.
【答案】
【解析】
【分析】写出二项式展开式的通项,令的次幂为0即可求得常数项的表达式,解得即可得出答案.
【详解】展开式的通项公式为,
令,得,
故,
解得.
故答案为:
15. 若函数在处取得极大值10,则的值为___________.
【答案】##
【解析】
【分析】计算,解方程组,求得的值并检验是否在处取得极大值即可确定的结果,求出答案.
【详解】由题意可知:,则有,解得或.
检验:当时,,时,,时,或,则为极小值点,不符合题意;
当时,在处取得极大值10,所以.
故答案为:
16. 若函数使得成立,则实数的最小值是_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,使得成立,分类参数,可转化为,使得成立,构造函数,利用导数法求得,即可求解.
详解】由题意,函数使得成立,
即,使得成立,
即,使得成立,
令,则,
因为,则,
所以在上单调递增,
又由,
所以使得,此时取得极小值,也是最小值,
令,则,即,
所以,即,
所以,即实数的最小值为.
【点睛】本题主要考查了利用导数研究函数的极值与最值,其中解答中合理利用分离参数,结合函数的单调性与最值求解是解答的关键,着重考查转化思想,以及推理与运算能力,属于中档试题.
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. 一个口袋内有个不同的红球,个不同的白球,
(1)从中任取个球,红球的个数不比白球少的取法有多少种?
(2)若取一个红球记分,取一个白球记分,从中任取个球,使总分不少于分的取法有多少种?
【答案】(1)115(2)186
【解析】
【详解】(1)从中任取4个球,红球的个数不比白球少的取法,红球4个,红球3个和白球1个,红球2个和白球2个,
红球4个,取法有种,
红球3个和白球1个,取法有种;
红球2个和白球2个,取法有种;
根据分类计数原理,红球的个数不比白球少的取法有种.
(2)使总分不少于7分情况有三种情况,4红1白,3红2白,2红3白.
第一种,4红1白,取法有种;
第二种,3红2白,取法有种,
第三种,2红3白,取法有种,
根据分类计数原理,总分不少于7分的取法有
18. 已知数列是等差数列,数列是公比大于零的等比数列,且
,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若是数列的前项和,若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差等比数列的通项公式直接代入求公差和公比即可;
(2)利用等比数列的前项和公式即可.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,等比数列的公比为,且.
由,,得,解.
所以.
由,,得,又,解得
所以.
【小问2详解】
由(1)可知
故数列是以为首项,为公比的等比数列,
因为恒成立,
即实数的取值范围为
19. 已知函数在处取得极值-14.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数在上的最值.
【答案】(1)
(2)最小值为-14,最大值18
【解析】
【分析】(1)由极值和极值点,利用导数求出未知系数,再利用导数的几何意义求切点处切线的方程.
(2)利用导数求函数单调区间,根据单调性求函数在区间上的最值.
【小问1详解】
因,故
由于在处取得极值-14,故有,
化简得,解得,
经检验,时,符合题意,所以.
则,,故.
所以曲线在点处的切线方程为:,即
【小问2详解】
,,
解得或;解得,
即函数在上单调递增,上单调递减,上单调递增,
,
因此在的最小值为.最大值为
20. 疫情后,为了支持企业复工复产,某地政府决定向当地企业发放补助款,其中对纳税额在万元至万元(包括万元和万元)的小微企业做统一方案.方案要求同时具备下列两个条件:①补助款(万元)随企业原纳税额(万元)的增加而增加;②补助款不低于原纳税额(万元)的.经测算政府决定采用函数模型(其中为参数)作为补助款发放方案.
(1)判断使用参数是否满足条件,并说明理由;
(2)求同时满足条件①、②的参数的取值范围.
【答案】(1)当时不满足条件②,见解析(2)
【解析】
【分析】(1)因为当时,,所以不满足条件② ;
(2)求导得:,当时,满足条件①;当时,在上单调递增,所以.由条件②可知,,即,等价于在上恒成立,问题得解.
【详解】(1)因为当时,,所以当时不满足条件② .
(2)由条件①可知,在上单调递增,
所以当时,满足条件;
当时,由可得
当时,单调递增,
,解得,
所以
由条件②可知,,即不等式在上恒成立,
等价于
当时,取最小值
综上,参数的取值范围是.
【点睛】本题考查了导数求函数单调性以及恒成立问题,考查了转化思想,属于中档题.
21. 已知椭圆的右焦点为,离心率,点到左顶点的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)若是椭圆的上下两顶点,是椭圆上异于关于轴对称的两点,直线与轴分别交于点.试判断以为直径的圆是否过定点,如经过,求出定点坐标;如不过定点,请说明理由.
【答案】(1)
(2)圆恒过定点.
【解析】
【分析】(1)由已知条件列方程组求出,可得椭圆的方程;
(2)设,则,表示出直线的方程和直线的方程,令,得到和的中点的坐标,表示出圆的方程,取特殊的点代入方程,可得圆恒过的定点.
【小问1详解】
由题意知,解得,,
则椭圆的方程为.
【小问2详解】
,,设,则,
,,
直线的方程为:,直线的方程为,
令,则,
设的中点为,则的坐标为,即:,
,,则,
半径为:
圆的方程为:①
令,则,代入①得:②
令,则,代入①得:,
由①②得:,
代入①得:,化简得,即,
上式恒成立,圆恒过定点.
22. 已知函数,
(1)求函数的单调区间;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)递增区间是,递减区间是;
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)求出函数的定义域,利用导数求出其单调区间作答.
(2)利用导数探讨函数的最小值,再作差即可推理作答.
小问1详解】
的定义域为,
当时,,当时,,即函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的递增区间是,递减区间是.
【小问2详解】
定义域是,
显然函数在上都单调递增,则函数在上单调递增,
,当时,函数的取值集合为,函数的取值集合为,
因此函数在上的取值集合为,
即存在,使得,,于是存在,使得,有,
当时,,当时,,即函数在上单调递减,在上单调递增,
,,由两边取对数得,即,
,即,
所以.
【点睛】思路点睛:函数不等式证明问题,将所证不等式等价转化,构造新函数,再借助函数的单调性、极(最)值问题处理.五校联考(2023.4)——高二数学试题
考试时间:120分钟 总分:150分
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. 抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
2. 等差数列的前n项和记为,且,,则=( )
A. 70 B. 90 C. 100 D. 120
3. 从0、1、2、3、4、5六个数中,选3个不同的数可以组成多少个不同的三位数?( )
A. 60 B. 80 C. 100 D. 120
4. 函数单调递减区间是( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
6. 如图,用4种不同的颜色,对四边形中的四个区域进行着色,要求有公共边的两个区域不能用同一种颜色,则不同的着色方法有( )
A. 72 B. 56 C. 48 D. 36
7. 2022年10月9日7时43分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁型运载火箭,成功将先进天基太阳天文台“夸父一号”发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功.该卫星是我国综合性太阳探测卫星,将聚焦太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射的观测,开启我国综合性太阳探测时代,实现我国天基太阳探测卫星跨越式突破.“夸父一号”随着地球绕太阳公转,其公转轨道可以看作是一个椭圆,若我们将太阳看做一个点,则太阳是这个椭圆的一个焦点,“夸父一号”离太阳的最远距离为15210万千米,最近距离为14710万千米,则“夸父一号”的公转轨道的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,,对任意,,都有不等式成立,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二 多选题: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,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 已知数列是等比数列,则下列结论中正确的是( )
A. 若,,则
B. 数列是等比数列
C. 若数列的前n项和,则
D. 若首项,公比,则数列是递减数列
10. 已知的展开式中第3项与第7项的二项式系数相等,则( )
A.
B. 展开式中项的系数为56
C. 奇数项的二项式系数和为128
D. 的展开式中项的系数为56
11. 如图是导函数的图象,则下列说法正确的是( )
A. 函数在区间上单调递减 B. 函数在区间上单调递减
C. 函数在处取得极大值 D. 函数在处取得极小值
12. 定义:设是的导函数,是函数的导数,若方程有实数解,则称点为函数的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”且“拐点”就是三次函数图像的对称中心,已知函数的对称中心为,则下列说法中正确的有( )
A. B. 函数既有极大值又有极小值
C. 函数有三个零点 D. 过可以作两条直线与图像相切
三 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 2023年春节期间,电影院上映《满江红》《流浪地球2》《·伴我“熊芯”》等多部电影,这些电影涵盖了悬疑、科幻、动画等多类型题材,为不同年龄段、不同圈层观众提供了较为丰富的观影选择.某居委会有6张不同的电影票,奖励给甲、乙、丙三户“五好文明家庭”,其中一户1张,一户2张,一户3张,则共有______种不同的分法.
14. 在二项式的展开式中,常数项是,则a的值为________.
15. 若函数在处取得极大值10,则的值为___________.
16. 若函数使得成立,则实数的最小值是_____.
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. 一个口袋内有个不同的红球,个不同的白球,
(1)从中任取个球,红球的个数不比白球少的取法有多少种?
(2)若取一个红球记分,取一个白球记分,从中任取个球,使总分不少于分的取法有多少种?
18. 已知数列是等差数列,数列是公比大于零的等比数列,且
,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若是数列的前项和,若恒成立,求实数的取值范围.
19. 已知函数在处取得极值-14.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数在上的最值.
20. 疫情后,为了支持企业复工复产,某地政府决定向当地企业发放补助款,其中对纳税额在万元至万元(包括万元和万元)的小微企业做统一方案.方案要求同时具备下列两个条件:①补助款(万元)随企业原纳税额(万元)的增加而增加;②补助款不低于原纳税额(万元)的.经测算政府决定采用函数模型(其中为参数)作为补助款发放方案.
(1)判断使用参数是否满足条件,并说明理由;
(2)求同时满足条件①、②的参数的取值范围.
21. 已知椭圆右焦点为,离心率,点到左顶点的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)若是椭圆上下两顶点,是椭圆上异于关于轴对称的两点,直线与轴分别交于点.试判断以为直径的圆是否过定点,如经过,求出定点坐标;如不过定点,请说明理由.
22. 已知函数,
(1)求函数的单调区间;
(2)证明:当时,.