河北省承德第一中学2024-2025学年高二下学期4月月考数学试卷(含详解)

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河北省承德第一中学2024-2025学年高二下学期4月月考数学试卷(含详解)

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河北省承德第一中学
2024--2025学年第二学期高二数学4月份月考试卷
一、单选题(本大题共8小题,共40分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1.在的展开式中,的系数是( )
A. 10 B. 20 C. 60 D. 80
2.函数单调减区间为( )
A. B. C. D.
3.在数列中,若,,则( )
A. 2 B. C. D. 1
4.已知函数在处的导数为,则( )
A. 3 B. C. 6 D.
5.化简结果为( )
A. B. C. D.
6.设点P是函数图象上的任意一点,点P处切线的倾斜角为α,则角α的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知函数,若在处取得极小值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.已知函数,曲线上存在不同的两点,使得曲线在这两点处的切线都与直线平行,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,共18分。在每小题有多项符合题目要求)
9.甲、乙、丙、丁、戊5人参加完某项活动后合影留念,则( ).
A. 甲、乙、丙站前排,丁、戊站后排,共有120种排法
B. 5人站成一排,若甲、乙站一起且甲在乙的左边,共有24种排法
C. 5人站成一排,甲不在两端,共有72种排法
D. 5人站成一排,甲不在最左端,乙不在最右端,共有78种排法
10.设等差数列的前n项和为Sn,且S4=S5,S6=21,若++…+<λ恒成立,则λ的值不可以是(  )
A. 1 B. 0 C. -1 D. 2
11.已知是定义在上的奇函数,当时,,且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 当时, D. 当时,
三、填空题(本大题共3小题,共15分)
12.在杨辉三角中,三角形的两个腰都是由数字1组成的,其余的数都等于它肩上的两个数相加,这个三角形开头几行如图,则第9行从左到右的第3个数是________;若第n行从左到右的第12个数与第13个数的比值为,则n=________.
第0行            1
第1行           1  1
第2行          1  2  1
第3行         1  3  3  1
第4行        1  4  6  4  1
13.用4种不同颜色的颜料给图中五个区域涂色,要求每个区域涂一种颜色,有公共边的两个区域不能涂相同的颜色,则不同的涂色方法共有______种.
14.已知函数有两个不同的零点,则实数a的取值范围是______.
四、解答题(本大题共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.(本小题13分)在的展开式中,
(1)求二项式系数最大的项;
(2)若第项是有理项,求的取值集合.
(3)系数的绝对值最大的项是第几项;
16.(本小题15分)已知函数f(x)=x2+2alnx-(a+2)x.
(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间.
(2)是否存在实数a,使函数g(x)=f(x)+ax+x3在(0,+∞)上单调递增?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.
17.(本小题15分)已知等差数列的公差,且,,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设求数列前项和为;
(3)设求数列的前项和.
18.(本小题17分)设函数.
(1)当时,求函数的单调区间.
(2)求函数的极值.
(3)若时,,求实数的取值范围.
19.(本小题17分)已知函数(,e为自然对数的底数).
(1)若在x=0处的切线与直线y=ax垂直,求a的值;
(2)讨论函数单调性;
(3)当时,求证:.
参考答案:
1.【答案】D
【解析】二项式的展开式的通项公式为,令,解得,
所以,所以项的系数为.
2.【答案】C
【解析】因为,所以,
令,则,所以函数的单调减区间为.
3.【答案】C
【解析】因为,,故,,,
故以3为周期的周期数列,而,故,
4.【答案】A
【解析】因为函数在处的导数为,所以,
所以,
5.【答案】D
【解析】

6.【答案】C
【解析】,设函数任意一点
∵所以在点处切线的斜率为,因为,所以,
又点P处切线的倾斜角为α,∴,又∵,∴.
7.【答案】A
【解析】由题意得:
由可得,或,
若,即时,当或时,,即在和上单调递增;当,,在上单调递减,故在处取得极小值,符合题意;当时都不成立.当时,在处取得极小值,故取值范围是.
8.【答案】D
【解析】由,可得,
由曲线在这两点处的切线都与直线平行,可知
故有,设,则,
可知当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增;
,当,
由题意,有两个不同的解,
即与的图像有两个不同的交点,
,解得,所以实数的取值范围是.
9.【答案】BCD
【解析】对A:甲、乙、丙站前排,所以全排列有种排法,丁、戌站后排,全排列有种排法,所以共有种排法,故A错误;
对B:若甲、乙站一起且甲在乙的左边,则甲、乙两人有一种排法,然后将甲、乙看作一个元素,则5人一共有4个元素,则全排列共有种排法,故B正确;
对C:5人站成一排,甲不在两端,则先从除甲以外的四人中选2人先排在两端,有种排法,再排中间三个位置,共有种排法,所以一共有种排法,故C正确;
对D:5人站成一排,有种排法,
则甲在最左端,乙不在最右端,共有种排法;
甲不在最左端,乙在最右端,共有种排法;
甲在最左端,乙在最右端,共有种排法;
则甲不在最左端,乙不在最右端,共有种排法,故D正确.
10.【答案】BC
【解析】设等差数列的公差为d,因为S4=S5,所以4a1+d=,
整理得12a1+18d=10a1+20d,即a1=d,由S6=21,可得6a1+d=21,
即6a1+15d=21,所以a1=d=1,所以Sn=n+=,
所以==-,
所以++…+=1-+-+…+-=1-<1,
因为++…+<λ恒成立,所以λ≥1.
11.【答案】BC
【解析】根据所给的不等式特征,构造函数,
则,因为,所以,所以在单调递减,
又因为是定义在上的奇函数,则时,为偶函数,
由偶函数的对称性可知,在单调递增,
所以,即,所以,B选项正确;
当时,因为,所以,故,C选项正确;
当时,,故,D选项错误;
由B,D选项知,,故,A选项错误.
12.【答案】36 27
【解析】依题意,得第9行从左到右的第3个数是C==36.
∵第n行从左到右第12个数与第13个数的比值为,∴=,即==,解得n=27.
13.【答案】72
【解析】用3种颜色涂色,1和5同色,2和4同色,有种涂法,
用4种颜色涂色,1和5同色或2和4同色,有种涂法;
综上所述:共有种涂法.
14.【答案】
【解析】定义域为,函数有两个不同的零点,即在上有两解,故有两个不同的根,令,与两函数有两个交点,因为,
当时,,故在上单调递减,
当时,,故在上单调递增,
从而在处取得极大值,也是最大值,
,且当时,恒成立,
当时,恒成立,
画出的图象如下:
显然要想,与两函数有两个交点,需要满足.
15.【答案】解:(1)二项展开式的通项公式为,,
二项式系数最大为,即为中间项,;
(2),,
当时,为整数,该项为有理项,
所以取值集合为;
(3)设第项的系数的绝对值最大,
则,所以,解得,
故系数绝对值最大的项为第项和第项.
16.【答案】解(1)当a=1时,f(x)=x2+2lnx-3x(x>0).
所以f′(x)=x+-3==.
令f′(x)>0,则02,
令f′(x)<0,则1所以f(x)的单调递增区间为(0,1)和(2,+∞),单调递减区间为(1,2).
(2)存在a∈满足题意.理由如下:
因为函数g(x)=f(x)+ax+x3=x2+2alnx-2x+x3,x>0,
所以g′(x)=x+-2+x2.
要使函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,
则g′(x)=x+-2+x2≥0在(0,+∞)上恒成立,
即4x3+3x2-6x+6a≥0,
即a≥-在(0,+∞)上恒成立.
令h(x)=,x∈(0,+∞),
则h′(x)=2x2+x-1=(2x-1)(x+1),
所以当x∈时,h′(x)<0,
h(x)在上单调递减;
当x∈时,h′(x)>0,
h(x)在上单调递增.
所以x=是h(x)的极小值点,也是最小值点,
且h=-,
所以-在(0,+∞)上的最大值为,
所以a≥.
所以存在a∈,满足题意.
17.【答案】解:(1)根据题意,由于,则①;
又有,,成等比数列,则②,
联立①②且,
解得,,
则,
故数列的通项公式为.
(2)因为

所以

则;
(3)因为,
所以③,
④,
则③-④得,
综上可知.
18.【答案】解:(1)当时,函数,所以,
令,解得,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
故函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
(2),
当时,所以函数在上单调递增,无极值,
当时,令,则;令0,则,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,取得极小值,无极大值,
所以当时,函数无极值,
当时,函数有极小值,无极大值.
(3)因为,所以,
当时,,即,
所以在上单调递增,而,所以符合题意,
当时,在上单调递减,在上单调递增,
所以,
令,,则,
所以在单调递增,且,
所以.
综上所述,实数的取值范围是.
19.【答案】解:(1),则,
由已知,解得;
(2).
(ⅰ)当时,,
所以,,
则在上单调递增,在上单调递减;
(ⅱ)当时,令,得,
①时,,
所以或,,
则在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
②时,,则在上单调递增;
③时,,
所以或,,
则在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
综上,时,在上单调递增,在上单调递减;
时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
时,在上单调递增;
时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
(3)方法一:
等价于,
当时,,
令,
令,则在区间上单调递增,
∵,
∴存在,使得,即,
当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
∴,
∴,故.
方法二:
当时,,
,
令,则,
令,则,
当时,;当时,,
∴在区间上单调递减,上单调递增.
∴,即,
∴.

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