河北省承德市第二中学2024-2025学年高二下学期期中考试数学试卷(含解析)

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河北省承德市第二中学2024-2025学年高二下学期期中考试数学试卷(含解析)

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河北承德市第二中学
2024--2025学年第二学期期中考试高二数学试卷
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.由数字0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字,并且比400000大的偶数?( )
A. 120种 B. 144种 C. 48种 D. 24种
2.曲线y=在点(4,e2)处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为(  )
A. 4e2 B. 2e2 C. e2 D. e2
3.函数在时有极小值0,则( )
A. 4 B. 6 C. 11 D. 4或11
4.已知是等比数列,,,则公比等于( )
A. B. C. 2 D.
5.当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D. 1
6.某班星期二上午有五节课,下午有三节课,安排的课程有语文、数学、英语、物理、化学、生物、体育,其中数学是上午或下午连续的两节课,其余课程各一节,现将体育课安排在下午的第三节,则不同的安排方案有(  )
A. 120 B. 480 C. 600 D. 720
7.除以15的余数是( )
A. 9 B. 8 C. 3 D. 2
8.已知函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1既存在极大值,又存在极小值,则实数m的取值范围是()
A. (-1,2) B. (-∞,-3)∪(6,+∞)
C. (-3,6) D. (-∞,-1)∪(2,+∞)
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.已知是等差数列,是其前项和,则下列命题为真命题的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若和都为递增数列,则
10.甲、乙、丙、丁、戊五人并排站成一排,下列说法正确的是(  )
A. 如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边,那么不同的排法有24种
B. 最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有54种
C. 甲、乙不相邻的排法种数为72种
D. 甲、乙、丙按从左到右的顺序排列的排法有20种
11.已知函数,则( )
A. 有两个极值点 B. 有三个零点
C. 点是曲线的对称中心 D. 直线是曲线的切线
三、填空题(本大题共3小题,共15分)
12.已知数列为等比数列,若,则数列的前6项和为______.
13.若对任意的,且,则实数的取值范围是__________.
14.有10个相同的小球,现全部分给甲、乙、丙3人,若甲至少得1球,乙至少得2球,丙至少得3球,则他们所得的球数的不同情况有________种.
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)为响应国家“乡村振兴”政策,某村在对口帮扶单位的支持下拟建一个生产农机产品的小型加工厂.经过市场调研,生产该农机产品当年需投入固定成本10万元,每年需另投入流动成本(万元)与成正比(其中x(台)表示产量),并知当生产20台该产品时,需要流动成本0.7万元,每件产品的售价与产量x(台)的函数关系为(万元)(其中).记当年销售该产品x台获得的利润(利润=销售收入-生产成本)为万元.
(参考数据:,,)
(1)求函数的解析式;
(2)当产量x为何值时,该工厂的年利润最大?最大利润是多少?
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)已知函数.
(1)若,求的极值;
(2)若在上最大值为,求实数的值.
19.(本小题17分)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,证明:.
参考答案:
1.【答案】A
【解析】要完成该事件分为两类;
①当最高位是5,则个位可以是0或2或4三种选择,其它位任意排列,共有种,
②当最高位是4,则个位可以是0或2两种选择,其它位任意排列,共有种,
由分类加法计数原理可知比400000大的偶数的排列方法一共有种.
故选:A.
2.【答案】C
【解析】因为y=,所以y'=.
由导数的几何意义知,曲线y=在点(4,e2)处的切线的斜率k=y'|x=4=e2,
所以切线方程为y-e2=e2(x-4).
令x=0,则y=-e2;令y=0,则x=2.
故切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为S=×2×|-e2|=e2.
3.【答案】C
【解析】因为在时有极小值0,所以
又因为,
所以,两式相加得,则或
所以或,检验当时,,
令,解得或,
所以当时,为单调递减函数;
当或时,为单调递增函数;
所以在处取得极小值,满足题意,
当时,恒成立,
所以在上单调递增,没有极值,舍去;综上,则,
故选:C.
4.【答案】D
【解析】依题意,因为是等比数列,所以,所以,解得.
故选:D.
5.【答案】B
【解析】函数定义域为,对函数求导可得,
因为当时函数取最大值,所以,
代入(1,-2)可得以,即,
所以,所以选择B.
6.【答案】C
【解析】若数学课安排在下午,则只能安排在6,7节,其余5节课全排列,有=120(种)不同的安排方案,若数学课安排在上午,则可以是12,23,34,45,共4种,其余5节课全排列,有4×=4×120=480(种)不同的安排方案,共有120+480=600(种)不同的安排方案.
7.【答案】D
【解析】因为,所以,
根据二项式定理,,
所以即除以15的余数是1,故除以15的余数是2.
故选:D.
8.【答案】B
【解析】∵f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1,
∴f′(x)=3x2+2mx+m+6,
∵函数f(x)既存在极大值,又存在极小值,
∴导函数f′(x)有两个不相等的变号零点,
∴Δ=4m2-12(m+6)>0,即m2-3m-18>0,
解得m<-3或m>6.
∴实数m的取值范围是(-∞,-3)∪(6,+∞),故选B.
9.【答案】BC
【解析】若的公差为,则:
A:在等差数列中任意两项得关系式知:,
所以,故,则,A错;
B:等差数列的前项和公式,
所以,B对;
C:由,即,而,即,C对;
D:由题设,又是递增数列,则,
所以,即对,,而的符号无法确定,D错.
故选:BC.
10.【答案】ACD
【解析】甲、乙必须相邻且乙在甲的右边,可将甲、乙“捆绑”看成一个元素,
则不同的排法有A=24(种),故A正确;
最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,
则不同的排法共有
AA+A=42(种),故B不正确;
甲、乙不相邻的排法种数为AA=72(种),故C正确;
甲、乙、丙按从左到右的顺序排列的排法有
=20(种),故D正确.
11.【答案】AC
【解析】对于选项A,由题对函数求导得,
令,解得或,则函数在,上单调递增;
令,解得,则函数在上单调递减.
则为函数是极值点,故选项A正确;
对于选项B,因为,,,
所以函数在上有且只有一个零点,
当时,,即函数在上无零点,
综上所述,函数有一个零点,故选项B错误;
对于选项C,构造函数,且,
则函数是奇函数,是函数的对称中心,
将函数的图象向上移动一个单位得到函数的图象,
所以点是曲线的对称中心,故选项C正确;
对于选项D,令,解得,又,
当切点为时,切线方程为,
当切点为时,切线方程为,故选项D错误.
故选:AC.
12.【答案】
【解析】根据已知条件,的公比为,所以,
所以.
所以数列的前6项和为.
13.【答案】
【解析】对任意的,且,则,所以
,所以,即,由有意义可知,
令,即,又,则函数在上单调递减,所以在上恒成立,因为,由,所以函数的单调递减区间为,所以,故,
即实数的取值范围为.
14.【答案】15
【解析】方法一 首先分给甲1个球,乙2个球,丙3个球,还剩下4个球,
①4个球分给1个人,有3种方法.
②4个球分给2个人,又有两种情况,1人3个、1人1个,有A=6种方法;2人都是2个,有3种分法.
③4个球分给3个人,只有1,1,2这种情况.有3种分法.
按照分类加法计数原理可得一共有3+6+3+3=15种.
方法二 先给乙1个球,给丙2个球,则题目转化为有7个相同的小球,现全部分给甲、乙、丙3人,每人至少1个球,可将7个球排成一列,在排除两端的6个空位中,插入隔板即可,共有C=15种分法.
15.【答案】解:(1)当n为偶数时,二项式系数最大为,此题中n为8,所以二项式系数最大为,在二项展开式中为第项,因为
所以;
(2),,
当为整数时为有理项,所以,
则的取值集合为;
(3)设第项的系数的绝对值最大,
则,所以,解得,
故系数的绝对值最大的项为第项和第项.
16.【答案】解:(1)依题设:
当生产20台该农机产品时,需要流动成本0.7万元得:
,可得:,∴;

(2)由(1)得,

∵∴时,,单调递增,
时,,单调递减,
∴时,取得极大值也是最大值,

∴当年产量为50台时,利润最大,最大利润是24.4万元.
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)若,则函数,对函数求导得,
令,解得,则函数在上单调递增;
令时,解得,则函数.在上单调递减.
又,所以函数有极大值e,无极小值;
(2)对函数求导得,
①当,即时,在上恒成立,
故函数在上单调递增,
函数在上的最大值为,故,满足;
②当,即时,在上恒成立, 故函数在上单调递减,
函数在上的最大值为,故,不满足,舍去;
③当,即时,由,得,
令,解得,则函数在上单调递增;
令,解得,则函数在上单调递减.
故函数的最大值为,
所以,不满足,舍去,
综上所述,.
19.【答案】(1)解:由题可知,,.
若,,令,得,所以在上单调递增,在上单调递减;
若,,
当时,即时,在上恒成立,所以在上单调递增;
当,即或时,令,即,解得,
,
当, 或(舍),
所以在上单调递增,在上单调递减;
当时,,,且,
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
(2)证明:若,要证,
即证,即证.
令函数,则.
令,即,因为,所以,即,得,令,同理可得.
所以在上单调递增,在上单调递减,所以,
令函数,则.
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增,所以.
因为,所以,
即,从而得证.

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