高二下学期第一次月考数学试题一、单选题1.某物体的运动路程s (单位:m )与时间t (单位:s )的关系可用函数表示,则该()21s t t t =++物体在s 时的瞬时速度为( ) 1t =A .0m/s B .1m/s C .2m/s D .3m/s【答案】D【分析】根据瞬时速度的概念即可利用平均速度取极限求解. 【详解】该物体在时间段上的平均速度为[]1,1t +∆,当无限趋近于0时,无限趋()()()()()22111111113t t s t s s t t t t+∆++∆+-+++∆-∆===+∆∆∆∆Δt 3t +∆近于3,即该物体在s 时的瞬时速度为3m/s . 1t =故选:D2.曲线在点(1,-2)处的切线的倾斜角为( ) 43y x x =-A .B .C .D .6π4π3π23π【答案】B【分析】根据导数的几何意义求解.【详解】因为,所以,故所求切线的倾斜角为.343y x '=-11x y ='=4π故选:B .3.函数的单调递增区间为( )21=ln 22y x x -+A . B .C .D .()1,1-()0,1[)1,+∞()0,∞+【答案】C【分析】先对函数求导,然后令导函数大于0解出不等式,并结合函数的定义域,即可得到本题答案.【详解】因为,所以,21=ln 22y x x -+211x y x x x -'=-=令,得或,0y >'A A A A 1x <-1x >又函数的定义域为,所以函数的单调递增区间为, {}0x x >[1,)+∞故选:C4.若函数在区间上单调递增,则实数k 的取值范围是( )()331f x x kx =-+()1,+∞A . B . C . D .(),1-∞(],1-∞[)1,-+∞[)1,+∞【答案】B【分析】利用函数在区间上的导函数为非负数,列不等式,解不等式即可求得的取值()f x (1,)+∞k 范围.【详解】由题意得,在区间上恒成立, 22()333()0f x x k x k '=-=-≥(1,)+∞即在区间上恒成立,2k x ≤(1,)+∞又函数在上单调递增,得, 2y x =(1,)+∞21x >所以,即实数的取值范围是. 1k ≤k (,1]-∞故选:B5.已知函数的导函数图象如下图所示,则原函数的图象是( )()y f x =()y f x '=()y f x =A .B .C .D .【答案】B【分析】根据函数的单调性与导数的关系以及导数的变化可得结果.【详解】由图可知,当时,,则函数在上为增函数, 11x -<<()0f x ¢>()f x ()1,1-当时,单调递增,故函数在上的增长速度越来越快,10x -<<()f x '()f x ()1,0-当时,单调递减,故函数在上的增长速度越来越慢. 01x <<()f x '()f x ()0,1B 选项中的图象满足题意. 故选:B.6.函数在区间上的最大值为( ) ()cos sin f x x x x =-[]π,0-A .1 B .C .D .π323π2【答案】B【分析】求出函数的导数,判断函数的单调性,即可求得答案. 【详解】由题意得, ()cos sin cos sin f x x x x x x x '=--=-当时,,,[]π,0x ∈-sin 0x ≤()0f x '≤所以在区间单调递减,故函数最大值为, ()f x []π,0-()ππf -=故选:B7.“一笔画”游戏是指要求经过所有路线且节点可以多次经过,但连接节点间的路线不能重复画的游戏,下图是某一局“一笔画”游戏的图形,其中为节点,若研究发现本局游戏只能以为起,,A B C A 点为终点或者以为起点为终点完成,那么完成该图“一笔画”的方法数为( )C C AA .种B .种C .种D .种6122430【答案】C【分析】采用分步乘法可计算得到以为起点,为终点的方法数,再利用分类加法计数原理求得A C 结果.【详解】以为起点时,三条路线依次连接即可到达点,共有种选择;自连接到A B 326⨯=B C 时,在右侧可顺时针连接或逆时针连接,共有种选择,C 2以为起点,为终点时,共有种方法;∴A C 6212⨯=同理可知:以为起点,为终点时,共有种方法;C A 12完成该图“一笔画”的方法数为种.∴121224+=故选:C.8.过去的一年,我国载人航天事业突飞猛进,其中航天员选拔是载人航天事业发展中的重要一环.已知航天员选拔时要接受特殊环境的耐受性测试,主要包括前庭功能、超重耐力、失重飞行、飞行跳伞、着陆冲击五项.若这五项测试每天进行一项,连续5天完成.且前庭功能和失重飞行须安排在相邻两天测试,超重耐力和失重飞行不能安排在相邻两天测试,则选拔测试的安排方案有( ) A .24种 B .36种C .48种D .60种【答案】B【分析】根据特殊元素“失重飞行”进行位置分类方法计算,结合排列组合等计数方法,即可求得总的测试的安排方案种数.【详解】①若失重飞行安排在第一天则前庭功能安排第二天,则后面三天安排其他三项测试有种安排方法,33A 6=此情况跟失重飞行安排在第五天则前庭功能安排第四天安排方案种数相同;②若失重飞行安排在第二天,则前庭功能有种选择,超重耐力在第四、第五天有种选择,剩12C 12C 下两种测试全排列,则有种安排方法,22A 112222C C A 8=此情况与失重飞行安排在第四天方安排方案种数相同;③若失重飞行安排在第三天,则前庭功能有种选择,超重耐力在第一、第五天有种选择,剩12C 12C 下两种测试全排列,则有种安排方法;22A 112222C C A 8=故选拔测试的安排方案有种. 6282836⨯+⨯+=故选:B.二、多选题9.某高一学生想在物理、化学、生物、政治、历史、地理这六门课程中选三门作为选科科目,则下列说法正确的有( )A .若不选择政治,选法总数为种25C B .若物理和化学至少选一门,选法总数为1225C C C .若物理和历史不能同时选,选法总数为种3164C C -D .若物理和化学至少选一门,且物理和历史不同时选,选法总数为种 121244(C C C )-【答案】AC【分析】根据组合数性质判断A ;若物理和化学至少选一门,分物理和化学选一门和物理和化学都选,求出选法数,判断B ;物理和历史不能同时选,即六门课程中任意选3门减去物理和历史同时选的选法数,判断C ;物理和化学至少选一门,且物理和历史不同时选,分三种情况考虑,求得选法数,判断D.【详解】对于A, 若不选择政治,选法总数为种,正确;3255C C =对于B ,若物理和化学选一门,选法总数为, 1224C C 若物理和化学都选,则选法数有种,2124C C 故物理和化学至少选一门,选法总数为种,而,B 错误;12212424C C C C 16+=1225C C 20=对于C, 若物理和历史不能同时选,即六门课程中任意选3门有种选法,36C 减去物理和历史同时选的选法数,故选法总数为种,C 正确;14C 3164C C -对于D,当物理和化学中只选物理时,有种选法; 23C 当物理和化学中只选化学时,有种选法; 24C 当物理和化学中都选时,有种选法,13C 故物理和化学至少选一门,且物理和历史不同时选,选法总数为种,而,D 错误,221343C +C +C =12121244C C C 8-=故选:AC 10.下列等式正确的是( )A .B .()111A A m m n n n +++=()()!2!1n n n n =--C .D .A C !mm n nn =11A A m m n n n m+=-【答案】ABD【分析】利用排列数公式、组合数公式,逐项计算判断作答.【详解】对于A ,,A 正确;()11!(1)!(1)()![(1)(1)]!1A A mm n n n n n n n m n m +++=+⋅=-+-++=对于B ,,B 正确; ()()!(1)!(1)(2)!2!1(1)1n n n n n n n n n n n ⋅--⋅-===----对于C ,,而与不一定相等,则与不一定相等,C 不正确;A C !m m nnm =!m !n A !m n m A !m n n 对于D ,,D 正确. 111!!A A (1)!()!m m n n n n n m n m n m n m +⋅==-----=故选:ABD11.如图是函数的导函数的图像,则下列判断正确的是( )()y f x =()f x 'A .在区间上,单调递增 ()2,1-()f xB .在区间上,单调递增 ()1,2()f xC .在区间上,单调递增 ()4,5()f xD .在区间上,单调递增 ()3,2--()f x 【答案】BC【分析】当,则单调递增,当,则单调递减,据此可得答案. ()0f x ¢>()f x ()0f x '<()f x 【详解】由题图知当时,,()()1245,,,x x ∈∈()0f x ¢>所以在区间上,单调递增,BC 正确; ()()1245,,,()f x 当时,,当时,,所以在区间上,单调递减.()2,1x ∈--()0f x '<()1,1x ∈-()0f x ¢>()2,1--()f x 在上递增,A 错误;()1,1-当时,,所以在区间上,单调递减,D 错误; ()3,2x ∈--()0f x '<()3,2--()f x 故选:BC12.已知函数,则( ) 321()()3f x x ax x a =+-∈R A .当时,函数的极大值为0a =()f x 23-B .若函数图象的对称中心为,则 ()f x (1,(1))f 1a =-C .若函数在上单调递增,则或 ()f x R 1a ≥1a ≤-D .函数必有3个零点 ()f x 【答案】BD【分析】根据函数极大值的定义,结合函数的导数的性质、函数零点的定义逐一判断即可.【详解】A 项:当时,,则,所以在单调递增,在0a =31()3f x x x =-2()1f x x '=-()f x (,1)-∞-单调递减,在单调递增,所以极大值为,故错误; (1,1)-(1,)+∞()f x 12(1)133f -=-+=B 项:因为函数图象的对称中心为,()f x (1,(1))f所以有,故正确;()()()()21121101f x f x f a x a ++-=⇒+=⇒=-C 项:恒成立,显然必有两根,则2()210f x x ax =+-≥'()0f x '=()121212,,10x x x x x x <⋅=-<()f x 在递减,故错误;()12,x x D 项:必有2相异根,且非零,()2221111001010333f x x ax x x x ax x ax ⎛⎫=+-=⇒=+-=+-= ⎪⎝⎭或,故必有3个零点,故正确. ()f x 故选择:BD三、填空题13.已知函数,则在处的切线方程为___________.()e sin 2xf x x =-()f x ()()0,0f 【答案】10x y +-=【分析】由导数的几何意义求切线的斜率,利用点斜式求切线方程.【详解】因为,()e sin 2xf x x =-所以,,()00e sin 01f =-=()e 2cos 2xf x x =-'所以,()00e 2cos 01f =-=-'切线方程为, 即. ()10y x -=--10x y +-=故答案为:.10x y +-=14.函数有极值,则实数的取值范围是______.()322f x x x ax a =-++a 【答案】1(,3-∞【分析】求出函数的导数,再利用存在变号零点求出a 的范围作答.()f x '()f x '【详解】函数定义域为R ,求导得:,()322f x x x ax a =-++2()32f x x x a '=-+因为函数有极值,则函数在R 上存在变号零点,即有两个不等实根, ()f x ()f x '()0f x '=即有方程有两个不等实根,于是得,解得,2320x x a -+=4120a ∆=->13a <所以实数的取值范围是.a 1(,)3-∞故答案为:1(,)3-∞15.某公司新开发了4件不同的新产品,需放到三个不同的机构A ,B ,C 进行测试,每件产品只能放到一个机构里,则所有测试的情况有________种(结果用具体数字表示). 【答案】81【分析】利用分步乘法原理求解即可【详解】由题意可知,每一个新产品都有3种放法,所以由分步乘法原理可得 4件不同的新产品共有种放法, 333381⨯⨯⨯=故答案为:8116.已知,则_________.233A C 0!4m -+=m =【答案】2或3【分析】利用排列数公式,组合数公式进行计算即得.【详解】,233A C 0!4m -+= ,又,3A 6m∴=323216⨯=⨯⨯=所以或. 2m =3m =故答案为:2或3.四、解答题17.求下列函数的导数. (1); ln(21)y x =+(2); sin cos xy x=(3). 1()23()()y x x x =+++【答案】(1) 221y x '=+(2) 21cos y x'=(3) 231211y x x =++'【分析】利用导数的运算法则求解. 【详解】(1)解:因为, ln(21)y x =+所以; 221y x '=+(2)因为, sin cos xy x=所以; ()2222cos sin 1cos cos x xy xx +'==(3)因为, 1()23()()y x x x =+++,326116x x x =+++所以.231211y x x =++'18.已知函数.()322f x x ax b =-+(1)若函数在处取得极小值-4,求实数a ,b 的值; ()f x 1x =(2)讨论的单调性.()f x 【答案】(1) 33a b =⎧⎨=-⎩(2)答案不唯一,具体见解析【分析】(1)根据求导和极值点处导数值为0即可求解;(2)求导,分类讨论的取值即可求解. a 【详解】(1),则 ()262f x x ax '=-()()1014f f ⎧=⎪⎨=-'⎪⎩即解得,经验证满足题意,62024a a b -=⎧⎨-+=-⎩33a b =⎧⎨=-⎩(2)()()26223f x x ax x x a '=-=-令解得或 ()0f x '=0x =3a x =1°当时,在上单调递增0a =()f x ()∞∞-,+2°当时,在,上单调递增,上单调递减a<0()f x ,3a ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭()0∞,+,03a ⎛⎫ ⎪⎝⎭3°当时,在,(上单调递增,上单调递减0a >()f x ()0∞-,,3a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭0,3a ⎛⎫ ⎪⎝⎭19.已知函数.()e 2x f x ax a =++(1)若为的一个极值点,求实数a 的值并此函数的极值; 0x =()f x (2)若恰有两个零点,求实数a 的取值范围. ()f x 【答案】(1),极小值为,无极大值12a =-12(2) ,⎛-∞ ⎝【分析】(1)由求得,结合函数的单调性求得的极值. ()00f '=a ()f x (2)由分离常数,利用构造函数法,结合导数求得的取值范围. ()0f x =a a 【详解】(1),依题意,()e 2x f x a '=+()10120,2f a a =+==-'此时,所以在区间递减;()e 1xf x '=-()f x ()()(),0,0,f x f x '-∞<在区间递增. ()()()0,,0,f x f x '+∞>所以的极小值为,无极大值. ()f x ()110122f =-=(2)依题意①有两个解,()e 20x f x ax a =++=,所以不是①的解,121e 02f -⎛⎫-=> ⎪⎝⎭12x =-当时,由①得,12x ≠-e 21xa x =-+构造函数,()e 1212x g x x x ⎛⎫=-≠- ⎪+⎝⎭,()()()()22e 212e 21e 2121x xx x x g x x x +--'=-=-⋅++所以在区间递增;()()111,,,,0,222g x g x ⎛⎫⎛⎫'-∞--> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭在区间递减.()()1,,0,2g x g x ⎛⎫'+∞< ⎪⎝⎭当时,;当时,,12x <-()0g x >12x >-()0g x <与的图象有两个交点, 121e 22g ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭y a =()y g x =则需a <综上所述,的取值范围是. a ,⎛-∞ ⎝【点睛】根据极值点求参数,要注意的是由求得参数后,要根据函数的单调区间进行验()00f x '=证,因为导数为零的点,不一定是极值点.利用导数研究函数的零点,可以考虑分离常数法,通过分离常数,然后利用构造函数法,结合导数来求得参数的取值范围.20.已知一条铁路有8个车站,假设列车往返运行且每个车站均停靠上下客,记从车站上车到A B 车站下车为1种车票().A B ≠(1)该铁路的客运车票有多少种?(2)为满足客运需要,在该铁路上新增了个车站,客运车票增加了54种,求的值.n n 【答案】(1)56(2)3【分析】根据条件利用排列公示建立方程就可以解决.【详解】(1)铁路的客运车票有.288756A =⨯=(2)在新增了个车站后,共有个车站,因为客运车票增加了54种,则, n 8n +285654n A +-=所以,解得.28(8)(7)110n A n n +=++=3n =21.现有如下定义:除最高数位上的数字外,其余每一个数字均比其左边的数字大的正整数叫“幸福数”(如346和157都是三位“幸福数”).(1)求三位“幸福数”的个数;(2)如果把所有的三位“幸福数”按照从小到大的顺序排列,求第80个三位“幸福数”.【答案】(1)个84(2)589【分析】(1)由幸福数的定义结合组合公式求解即可;(2)分类讨论最高位数字,由组合公式结合分类加法计数原理得出第80个三位“幸福数”.【详解】(1)根据题意,可知三位“幸福数”中不能有0,故只需在数字1,2,3,…,9中任取3个,将其从小到大排列,即可得到一个三位“幸福数”,每种取法对应1个“幸福数”,则三位“幸福数”共有个.39C 84=(2)对于所有的三位“幸福数”,1在最高数位上的有个, 28C 28=2在最高数位上的有个,27C 21=3在最高数位上的有个,2615C =4在最高数位上的有个,25C 10=5在最高数位上的有个.24C 6=因为,28211510680++++=所以第80个三位“幸福数”是最高数位为5的最大的三位“幸福数”,为589.22.为响应国家提出的“大众创业万众创新”的号召,小王大学毕业后决定利用所学专业进行自主创业,生产某小型电子产品.经过市场调研,生产该小型电子产品需投入年固定成本2万元,每生产x 万件,需另投入流动成本万元.已知在年产量不足4万件时,,在年产量不小()W x ()3123W x x x =+于4万件时,.每件产品售价6元.通过市场分析,小王生产的产品当年能全部售()64727W x x x=+-完.(1)写出年利润(万元)关于年产量(万件)的函数解析式.(年利润=年销售收入-年固定成()P x x 本-流动成本.)(2)年产量为多少万件时,小王在这一产品的生产中所获年利润最大?最大年利润是多少? 【答案】(1); ()3142,0436425,4x x x P x x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪--≥⎪⎩(2)当年产量为8万件时,所获年利润最大,为9万元.【分析】(1)分以及,分别求解得出表达式,写成分段函数即可;04x <<4x ≥()P x (2)当时,求导得出.然后根据基本不等式求出时,的最值,04x <<()max 10()23P x P ==4x ≥()P x 比较即可得出答案.【详解】(1)由题意,当时,;当时,04x <<()33116224233x x x x x P x ⎛⎫=--+=-+- ⎪⎝⎭4x ≥. ()64646272725P x x x x x x ⎛⎫=--+-=-- ⎪⎝⎭所以. ()3142,0436425,4x x x P x x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪--≥⎪⎩(2)当时,,令,解得.04x <<()24P x x '=-+()0P x '=2x =易得在上单调递增,在上单调递减,所以当时,()P x ()0,2()2,404x <<. ()max 10()23P x P ==当时,, 4x ≥()6425259P x x x ⎛⎫=-+≤-= ⎪⎝⎭当且仅当,即时取等号. 64x x=8x =综上,当年产量为8万件时,所获年利润最大,为9万元.。