一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 設(shè)函數(shù)在處存在導(dǎo)數(shù)為2,則( )
A. 2B. 1C. D. 4
2. 已知P為空間中任意一點,A、B、C、D四點滿足任意三點均不共線,但四點共面,且,則實數(shù)x的值為( )
A. B. C. D.
3. 若定義在 上的函數(shù) 的圖象如圖所示,則函數(shù) 的增區(qū)間為( )
A. B.
C D.
4. 若函數(shù)在處有極小值,則( )
A. B. C. 或D.
5. 在四面體中,M點在線段上,且,G是的重心,已知,,,則等于( )
A. B.
C. D.
6. 若函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍為()
A. B. C. D.
7. 函數(shù),若函數(shù)有3個零點,則的取值范圍為( )
A. B. C. D.
8. 函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),對任意實數(shù)恒有,則( )
A. B.
C. D.
二、多選題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得3分,有選錯的得0分.
9. 在正方體中,下列命題是真命題的是( )
A.
B.
C.
D. 正方體的體積為
10. 下列說法中正確的是( )
A.
B.
C. 設(shè)函數(shù),若,則
D. 設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且,則
11. 已知直線與函數(shù),的圖象分別相交于兩點.設(shè)為曲線在點處切線的斜率,為曲線在點處切線的斜率,則的可能取值為( )
A. B. C. eD.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知空間三點,,,在直線OA上有一點H滿足,則點H的坐標為________.
13. 若函數(shù)在上有且僅有一個極值點,則實數(shù)的最小值是______.
14. 如圖,正方形與正方形的中心重合,邊長分別為3和1,,,,分別為,,,的中點,把陰影部分剪掉后,將四個三角形分別沿,,,折起,使,,,重合于P點,則四棱錐的高為________,若直四棱柱內(nèi)接于該四棱錐,其上底面四個頂點在四棱錐側(cè)棱上,下底面四個頂點在面內(nèi),則該直四棱柱體積的最大值為________.

四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 已知向量,,.
(Ⅰ)當(dāng)時,若向量與垂直,求實數(shù)和的值;
(Ⅱ)若向量與向量,共面,求實數(shù)的值.
16. 已知函數(shù).
(1)求曲線過點處的切線;
(2)若曲線在點處的切線與曲線在處的切線平行,求的值.
17. 如圖,在底面為菱形的平行六面體中,分別在棱上,且,且.

(1)求證:共面;
(2)當(dāng)為何值時,;
(3)若,且,求的長.
18 已知函數(shù).
(1)若是函數(shù)的極值點,求的值,并求函數(shù)的極值;
(2)若函數(shù)在處取得極大值,求取值范圍.
19 已知函數(shù),其中.
(1)當(dāng)時,求的單調(diào)區(qū)間;
(2)求當(dāng)時,函數(shù)在區(qū)間上最小值;
(3)若函數(shù)有兩個不同的零點.
①求實數(shù)a的取值范圍;
②證明:.
常州市聯(lián)盟學(xué)校2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期階段調(diào)研
高二年級數(shù)學(xué)試卷

一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 設(shè)函數(shù)在處存在導(dǎo)數(shù)為2,則( )
A. 2B. 1C. D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】利用導(dǎo)數(shù)的極限定義計算可得.
【詳解】由導(dǎo)數(shù)的定義可知,.
故選:D.
2. 已知P為空間中任意一點,A、B、C、D四點滿足任意三點均不共線,但四點共面,且,則實數(shù)x的值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】,
又∵P是空間任意一點,A、B、C、D四點滿足任三點均不共線,但四點共面,
∴,
解得 x=,
故選A.
點睛:設(shè)是平面上任一點,是平面上的三點,(不共線),則三點共線,把此結(jié)論類比到空間上就是:不共面,若,則四點共面.
3. 若定義在 上的函數(shù) 的圖象如圖所示,則函數(shù) 的增區(qū)間為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)圖象可得的正負可判斷的單調(diào)性從而得到答案.
【詳解】由圖象可得,
當(dāng)時,由得,在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時,由得,在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時,由得,上單調(diào)遞減,
綜上,函數(shù) 的增區(qū)間為.
故選:B.
4. 若函數(shù)在處有極小值,則( )
A. B. C. 或D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)求得c,然后驗證即可.
【詳解】,
因為在處有極小值,
所以,解得或,
當(dāng)時,令,解得或,
當(dāng)時,,單調(diào)遞增,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減,
此時,在處有極大值,不滿足題意.
當(dāng)時,令,解得或,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減,
當(dāng)時,,單調(diào)遞增,
此時,在處有極小值,滿足題意.
故選:A
5. 在四面體中,M點在線段上,且,G是的重心,已知,,,則等于( )
A. B.
C D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)題意結(jié)合重心的性質(zhì)以及空間向量的線性運算求解.
【詳解】因為G是的重心,
則,
由,得,
所以.
故選:C.
6. 若函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍為()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系將問題轉(zhuǎn)化為在上有解問題,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得其最小值,從而得解.
【詳解】因為存在單調(diào)遞減區(qū)間,
所以在上有解,即在上有解,
令,則,令,解得(負值舍去),
當(dāng)時,單調(diào)遞減;
當(dāng)時,單調(diào)遞增;
所以,故,
故選:A.
7. 函數(shù),若函數(shù)有3個零點,則的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的圖象,然后作出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖形可解.
【詳解】令,則,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減,
當(dāng)時,,單調(diào)遞增.
所以,當(dāng)時,取得極小值,
再結(jié)合二次函數(shù)圖象,作出的圖象如下圖:
因為函數(shù)有3個零點,
所以函數(shù)的圖象與直線有3個交點,
由圖可知,,即的取值范圍為.
故選:C
8. 函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),對任意實數(shù)恒有,則( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先構(gòu)造函數(shù), 根據(jù)導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,再結(jié)合選項,依次判斷.
【詳解】設(shè),則,
由條件可知,,所以,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,
因為函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),則,即,故A錯誤;
由函數(shù)的單調(diào)性可知,,得,故B正確;
由,得,故C錯誤;
由,得,故D錯誤.
故選:B
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵是構(gòu)造函數(shù),從而可以根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,判斷選項.
二、多選題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得3分,有選錯的得0分.
9. 在正方體中,下列命題是真命題的是( )
A.
B.
C.
D. 正方體的體積為
【答案】ABC
【解析】
【分析】根據(jù)空間向量運算、夾角、體積等知識對選項進行分析,從而確定正確答案.
【詳解】設(shè)正方體的棱長為,
A選項,
,A選項正確;
B選項,
,B選項正確;
C選項,由于三角形等邊三角形,所以,C選項正確;
D選項,,所以D選項錯誤.
故選:ABC
10. 下列說法中正確的是( )
A.
B.
C. 設(shè)函數(shù),若,則
D. 設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且,則
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式及運算法則求解即可.
【詳解】對于選項A:結(jié)合題意可得:,故選項A錯誤;
對于選項B:結(jié)合題意可得:,故選項B正確;
對于選項C: ,由,
,解得,故選項C正確;
對于選項D:結(jié)合題意可得:,,
解得,故選項D正確.
故選:BCD.
11. 已知直線與函數(shù),的圖象分別相交于兩點.設(shè)為曲線在點處切線的斜率,為曲線在點處切線的斜率,則的可能取值為( )
A. B. C. eD.
【答案】AD
【解析】
【分析】利用導(dǎo)數(shù)求得切線的斜率,從而求得.
【詳解】由于,所以,
由得,,即,
由得,,即,
所以,則,B選項錯誤.
設(shè),,
所以在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減,
所以,
所以AD選項正確,C選項錯誤.
故選:AD
【點睛】利用導(dǎo)數(shù)求切線的方程,關(guān)鍵點在于切點和斜率,利用函數(shù)的解析式可以求得切點坐標,利用導(dǎo)數(shù)可以求得切線的斜率.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的值域,先求函數(shù)的定義域,然后利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,根據(jù)極值和區(qū)間端點的函數(shù)值來求得函數(shù)的值域.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知空間三點,,,在直線OA上有一點H滿足,則點H的坐標為________.
【答案】
【解析】
【分析】設(shè),根據(jù)向量垂直和平行的坐標表示列方程組求解可得.
【詳解】設(shè),
則,
因為共線,故存在實數(shù)使得,即
所以,解得,
所以點H的坐標為.
故答案為:
13. 若函數(shù)在上有且僅有一個極值點,則實數(shù)的最小值是______.
【答案】3
【解析】
【分析】對于 求導(dǎo)得在 上只有一個零點,轉(zhuǎn)化為在 上只有一個零點,令在上,求解的范圍,確定的最小值.
【詳解】由在上有且僅有一個極值點,定義域為,
所以,在 上只有一個零點,則
,即在 上只有一個零點,令,,
則,,
當(dāng),,單調(diào)遞減,
當(dāng),,單調(diào)遞增,
所以,
所以,在 上只有一個變號的零點,
即函數(shù)在 上有且僅有一個極值點.
故答案為:
14. 如圖,正方形與正方形的中心重合,邊長分別為3和1,,,,分別為,,,的中點,把陰影部分剪掉后,將四個三角形分別沿,,,折起,使,,,重合于P點,則四棱錐的高為________,若直四棱柱內(nèi)接于該四棱錐,其上底面四個頂點在四棱錐側(cè)棱上,下底面四個頂點在面內(nèi),則該直四棱柱體積的最大值為________.

【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】作出圖形,可知四棱錐為正四棱錐,取的中點,連接、交于點,連接、、,則四棱錐的高為,直四棱柱內(nèi)接于該四棱錐,則底面為正方形,作出截面的平面圖,設(shè),計算得出四棱柱體積的函數(shù)關(guān)系式,運用導(dǎo)數(shù)研究可得其體積最大值.
【詳解】由題意可知,四棱錐為正四棱錐,邊上的高為,如下圖所示:

取的中點,連接、交于點,連接、、,
則為、的中點,由正四棱錐的幾何性質(zhì)可知,平面,
因為、分別為、的中點,則且,
因為平面,則,所以,,
在中,得,
作出四棱柱內(nèi)接于該四棱錐在平面上的平面圖如圖所示:

設(shè),,則,
因為,所以,解得,
所以直四棱柱的體積,
所以,
當(dāng)時,當(dāng)時,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時體積最大,最大為.
故答案為:,.
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 已知向量,,.
(Ⅰ)當(dāng)時,若向量與垂直,求實數(shù)和的值;
(Ⅱ)若向量與向量,共面,求實數(shù)的值.
【答案】(Ⅰ)實數(shù)和的值分別為和.(Ⅱ)
【解析】
【分析】(Ⅰ)根據(jù)可求得,再根據(jù)垂直的數(shù)量積為0求解即可.
(Ⅱ)根據(jù)共面有,再求解對應(yīng)的系數(shù)相等關(guān)系求解即可.
【詳解】解:(Ⅰ)因為,所以.
且.
因為向量與垂直,
所以
即.
所以實數(shù)和的值分別為和.
(Ⅱ)因為向量與向量,共面,所以設(shè)().
因為,
所以
所以實數(shù)的值為.
【點睛】本題主要考查了空間向量基本求解方法,包括模長的運算以及垂直的數(shù)量積表達與共面向量的關(guān)系等.屬于基礎(chǔ)題.
16. 已知函數(shù).
(1)求曲線過點處的切線;
(2)若曲線在點處的切線與曲線在處的切線平行,求的值.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)幾何意義求過一點的切線方程;
(2)利用導(dǎo)數(shù)幾何意義,由切線平行列方程求參數(shù)值.
【小問1詳解】
由導(dǎo)數(shù)公式得,
設(shè)切點坐標為,設(shè)切線方程為:
由題意可得: ,
所以或,
從而切線方程為或.
【小問2詳解】
由(1)可得:曲線在點處的切線方程為,
由,可得曲線在處的切線斜率為,
由題意可得, 從而,
此時切點坐標為,曲線在處的切線方程為,
即,故符合題意,所以.
17. 如圖,在底面為菱形的平行六面體中,分別在棱上,且,且.

(1)求證:共面;
(2)當(dāng)為何值時,;
(3)若,且,求的長.
【答案】(1)證明見解析;
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)利用向量證明,然后可證;
(2)以為基底表示出,然后根據(jù)求解可得;
(3)利用基底表示出,然后平方轉(zhuǎn)化為數(shù)量積求解即可.
【小問1詳解】
在平行六面體中,連接,
因為,
所以,

所以,即且,
所以四邊形為平行四邊形,即共面.
【小問2詳解】
當(dāng)時,,理由如下,
設(shè),且與、與、與的夾角均為,
因為底面為菱形,所以,
, ,
若,則,
即,
即,
解得或舍去,
所以時,
【小問3詳解】

,


所以 ,所以的長為
18. 已知函數(shù).
(1)若是函數(shù)的極值點,求的值,并求函數(shù)的極值;
(2)若函數(shù)在處取得極大值,求的取值范圍.
【答案】(1),極大值為,極小值為.
(2)
【解析】
【分析】(1)由求得,進而求得的極值.
(2)先求得,然后對進行分類討論,根據(jù)在處取得極大值進行分類討論,由此求得的取值范圍.
【小問1詳解】
定義域為,,
因為是函數(shù)的極值點,所以.故有,所以.
當(dāng)時,,所以,
若,則或,
所以函數(shù)的極大值為,極小值為.
【小問2詳解】
定義域為,,
①當(dāng)時,,令得,
所以:單調(diào)遞增區(qū)間為;
令得,所以單調(diào)遞減區(qū)間為;
所以在取極大值,符合題意.
②當(dāng)時,由,得:,,
所以:在處取得極大值,所以:符合題意.
③當(dāng)時,由,得:,,
(i)當(dāng)即時,,變化情況如下表:
所以:在處取得極小值,不合題意.
(ⅱ)當(dāng)即時,在上恒成立,
所以:在上單調(diào)遞增,無極值點.
(iii)當(dāng),即時,,變化情況如下表:
所以:在處取得極大值,所以:合題意.
綜上可得:的取值范圍是.
【點睛】思路點睛:求解函數(shù)在閉區(qū)間上的極值的步驟(1)確定的定義域;(2)計算導(dǎo)數(shù);(3)求出的根;(4)用的根將的定義域分成若干個區(qū)間,考查這若干個區(qū)間內(nèi)的符號,進而確定的單調(diào)區(qū)間;(5)根據(jù)單調(diào)區(qū)間確定極值點,從而求得極值.
19. 已知函數(shù),其中.
(1)當(dāng)時,求的單調(diào)區(qū)間;
(2)求當(dāng)時,函數(shù)在區(qū)間上的最小值;
(3)若函數(shù)有兩個不同的零點.
①求實數(shù)a的取值范圍;
②證明:.
【答案】(1)增區(qū)間為,減區(qū)間為
(2)
(3)①;②證明見解析
【解析】
【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)利用導(dǎo)數(shù)分類討論函數(shù)在區(qū)間的單調(diào)性,由單調(diào)性求最小值;
(3)由函數(shù)有兩個不同的零點,構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的最值,結(jié)合函數(shù)圖像求實數(shù)a的取值范圍;把零點代入函數(shù)解析式,證明轉(zhuǎn)化為證明,通過構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)求最值的方法證明.
【小問1詳解】
當(dāng)時,,定義域為,
若,則;若,則;
所以的增區(qū)間為,減區(qū)間為
【小問2詳解】
函數(shù)的定義域是,

當(dāng)時,令則或(舍).
當(dāng),即時,,在上單調(diào)遞減,
在上的最小值是,
當(dāng),即時,
當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時,,在上單調(diào)遞增,
在上的最小值是,
當(dāng),即時,,,在上單調(diào)遞增,
在上的最小值是.
綜上,.
【小問3詳解】
①有兩個不同的零點即有兩個不同實根,
得,令,,令,得,
當(dāng)時,,在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減,
時,取得最大值,且,當(dāng)時,
得的大致圖像如圖所示:
,所以實數(shù)a的取值范圍為.
②當(dāng)時,有兩個不同的零點.
兩根滿足,,
兩式相加得:,兩式相減得:,
上述兩式相除得,不妨設(shè),要證:,
只需證:,即證,
設(shè),令,則,
函數(shù)在上單調(diào)遞增,且.
,即,.
【點睛】方法點睛:
導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,?;癁椴坏仁胶愠闪栴},注意分類討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;二是函數(shù)的零點、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問題處理.不等式問題,構(gòu)造一個適當(dāng)?shù)暮瘮?shù),利用它的單調(diào)性進行解題,是一種常用技巧.許多問題,如果運用這種思想去解決,往往能獲得簡潔明快的思路,有著非凡的功效.
1

0

0

遞增
極大值
遞減
極小值
遞增
0

0
+
0


極小值

極大值

0
+
0

0
+

極大值

極小值

+

+

極大值

極小值

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這是一份河南省新高中創(chuàng)新聯(lián)盟TOP二十名校2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期2月調(diào)研考試數(shù)學(xué)試卷(Word版附解析),文件包含河南省新高中創(chuàng)新聯(lián)盟TOP二十名校2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期2月調(diào)研考試數(shù)學(xué)試題docx、高二數(shù)學(xué)答題卡pdf等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共15頁, 歡迎下載使用。

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