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全*品*高*考*网, 用后离不了!2016-2017学年河北省邯郸市鸡泽一中高二(下)3月月考数学试卷(理科)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.已知a,b∈R,则a=b是(a﹣b)+(a+b)i为纯虚数的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
2. =( )
A.﹣2+4i B.﹣2﹣4i C.2+4i D.2﹣4i
3.设f′(x)是函数f(x)的导函数,y=f′(x)的图象如图所示,则y=f(x)的图象最有可能的是( )
A. B. C. D.
4.在1,2,3,4,5这五个数字组成的没有重复数字的三位数中,各位数字之和为奇数的共有( )
A.36个 B.24个 C.18个 D.6个
5.在的展开式中,x4的系数为( )
A.﹣120 B.120 C.﹣15 D.15
6.(1﹣x)2n﹣1展开式中,二项式系数最大的项是( )
A.第n﹣1项 B.第n项
C.第n﹣1项与第n+1项 D.第n项与第n+1项
7.从6名学生中选出4人分别从事A、B、C、D四项工作,若其中甲乙两人不能从事工作A,则不同的选派方案有( )
A.96种 B.180种 C.240种 D.280种
8.由1=12,1+3=22,1+3+5=32,1+3+5+7=42,…,得到1+3+…+(2n﹣1)=n2用的是 ( )
A.特殊推理 B.演绎推理 C.类比推理 D.归纳推理
9.用反证法证明命题“+是无理数”时,假设正确的是( )
A.假设是有理数 B.假设是有理数
C.假设或是有理数 D.假设+是有理数
10.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值( )
A.2个 B.1个 C.3个 D.4个
11.若a>2,则方程x3﹣ax2+1=0在(0,2)上恰好有( )
A.0个根 B.1个根 C.2个根 D.3个根
12.设f(x)=,则f(x)dx等于( )
A. B. C. D.不存在
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.用数学归纳法证明(n+1)(n+2)(n+3)…(n+n)=2n•1•3•5…(2n﹣1)(n∈N*)时,从n=k到n=k+1时左边需增乘的代数式是 .
14.已知函数f(x)为一次函数,其图象经过点(2,4),且
f(x)dx=3,则函数f(x)的解析式为 .
15.已知(x+1)6(ax﹣1)2的展开式中x3项的系数为20,则实数a= .
16.已知f(x)=﹣(x﹣1)2+m,g(x)=xex,若∃x1,x2∈R,使得f(x1)≥g(x2)成立,则实数m的取值范围是 .
三、解答题(本大题共6小题,共70分,应出写文字说明或演算步骤)
17.10件不同厂生产的同类产品:
(1)在商品评选会上,有2件商品不能参加评选,要选出4件商品,并排定选出的4件商品的名次,有多少种不同的选法?
(2)若要选6件商品放在不同的位置上陈列,且必须将获金质奖章的两件商品放上,有多少种不同的布置方法?
18.若复数z=m2+m﹣2+(2m2﹣m﹣3)i(m∈R)的共轭复数对应的点在第一象限,求实数m的集合.
19.已知的展开式的系数和比(3x﹣1)n的展开式的系数和大992,求(2x﹣)2n的展开式中:
(1)二项式系数最大的项;
(2)系数的绝对值最大的项.
20.已知函数f(x)=x3+x﹣16.
(1)求曲线y=f(x)在点(2,﹣6)处的切线的方程;
(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标;
(3)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线y=﹣x+3垂直,求切点坐标与切线的方程.
21.已知函数f(x)=ax3﹣6ax2+b(x∈[﹣1,2])的最大值为3,最小值为﹣29,求a、b的值.
22.已知函数f(x)=ln(ax+1)+,x≥0,其中a>0.
(Ⅰ)若f(x)在x=1处取得极值,求a的值;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若f(x)的最小值为1,求a的取值范围.
2016-2017学年河北省邯郸市鸡泽一中高二(下)3月月考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.已知a,b∈R,则a=b是(a﹣b)+(a+b)i为纯虚数的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】根据充分必要条件的定义结合纯虚数的定义判断即可.
【解答】解:由a=b=0,得(a﹣b)+(a+b)i=2ai=2bi=0,是实数,故不是充分条件,
由(a﹣b)+(a+b)i为纯虚数,得到a﹣b=0即a=b,是必要条件,
故选:C.
2. =( )
A.﹣2+4i B.﹣2﹣4i C.2+4i D.2﹣4i
【考点】复数代数形式的混合运算.
【分析】首先进行复数的除法运算,分子和分母同乘以分母的共轭复数,分子和分母进行乘法运算,整理成最简形式,得到结果.
【解答】解:原式=,
故选A
3.设f′(x)是函数f(x)的导函数,y=f′(x)的图象如图所示,则y=f(x)的图象最有可能的是( )
A. B. C. D.
【考点】函数的单调性与导数的关系.
【分析】先根据导函数的图象确定导函数大于0 的范围和小于0的x的范围,进而根据当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减确定原函数的单调增减区间.
【解答】解:由y=f'(x)的图象易得当x<0或x>2时,f'(x)>0,
故函数y=f(x)在区间(﹣∞,0)和(2,+∞)上单调递增;
当0<x<2时,f'(x)<0,故函数y=f(x)在区间(0,2)上单调递减;
故选C.
4.在1,2,3,4,5这五个数字组成的没有重复数字的三位数中,各位数字之和为奇数的共有( )
A.36个 B.24个 C.18个 D.6个
【考点】排列、组合的实际应用.
【分析】各位数字之和为奇数的有两类:一是两个偶数一个奇数:有C31A33种结果,所取得三个都是奇数:有A33种结果,根据分类计数原理得到结果.
【解答】解:由题意知本题是一个分类计数问题,
各位数字之和为奇数的有两类:
①两个偶数一个奇数:有C31A33=18个;
②三个都是奇数:有A33=6个.
∴根据分类计数原理知共有18+6=24个.
故选B.
5.在的展开式中,x4的系数为( )
A.﹣120 B.120 C.﹣15 D.15
【考点】二项式定理的应用.
【分析】利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为4求出x4的系数
【解答】解:在的展开式中
x4项是=﹣15x4,
故选项为C.
6.(1﹣x)2n﹣1展开式中,二项式系数最大的项是( )
A.第n﹣1项 B.第n项
C.第n﹣1项与第n+1项 D.第n项与第n+1项
【考点】二项式定理.
【分析】由于指数是奇数,故展开式的项数为偶数,由二项式的性质知,中间两项系数最大,求出其序号即可
【解答】解:由题意(1﹣x)2n﹣1展开式中,二项式系数最大的项是中间两项,分别为第n项与第n+1项
故选D.
7.从6名学生中选出4人分别从事A、B、C、D四项工作,若其中甲乙两人不能从事工作A,则不同的选派方案有( )
A.96种 B.180种 C.240种 D.280种
【考点】排列、组合及简单计数问题.
【分析】用间接法:从6名学生中选出4人分别从事A、B、C、D四项工作,有种不同的选派方案.其中当选派的甲从事工作A或乙从事工作A时,共有
种不符合条件,要去掉.即可得到.
【解答】解:从6名学生中选出4人分别从事A、B、C、D四项工作,有种不同的选派方案.其中当选派的甲从事工作A或乙从事工作A时,共有种不符合条件,要去掉.
因此不同的选派方案有=﹣=240种.
故选C.
8.由1=12,1+3=22,1+3+5=32,1+3+5+7=42,…,得到1+3+…+(2n﹣1)=n2用的是 ( )
A.特殊推理 B.演绎推理 C.类比推理 D.归纳推理
【考点】合情推理的含义与作用.
【分析】观察几个特殊的等式,发现左边是连续奇数的和,右边是自然数的平方,得到的结论是n个连续奇数的和为n2,是由特殊到一般的推理,即归纳推理.
【解答】解:由已知中等式:
1=12,
1+3=22,
1+3+5=32,
1+3+5+7=42,
…,
由此我们可以推论出一个一般的结论:对于n∈N*,
1+3+…+(2n﹣1)=n2
这里运用了由特殊到一般的数学方法,故用的是归纳推理.
而演绎推理是一般到特殊的推理,类比推理是特殊到特殊的推理.
故选D.
9.用反证法证明命题“+是无理数”时,假设正确的是( )
A.假设是有理数 B.假设是有理数
C.假设或是有理数 D.假设+是有理数
【考点】反证法.
【分析】假设结论的反面成立,将是改为不是,从而我们可以得出结论.
【解答】解:假设结论的反面成立, +不是无理数,则+是有理数.
故选D
10.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值( )
A.2个 B.1个 C.3个 D.4个
【考点】利用导数研究函数的极值.
【分析】如图所示,由导函数f′(x)在(a,b)内的图象和极值的定义可知:函数f(x)只有在点B处取得极小值.
【解答】解:如图所示,
由导函数f′(x)在(a,b)内的图象可知:
函数f(x)只有在点B处取得极小值,
∵在点B的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,且f′(xB)=0.
∴函数f(x)在点B处取得极小值.
故选:B.
11.若a>2,则方程x3﹣ax2+1=0在(0,2)上恰好有( )
A.0个根 B.1个根 C.2个根 D.3个根
【考点】根的存在性及根的个数判断.
【分析】令f(x)=x3﹣ax2+1,利用导数法,结合a>2,可得f(x)=x3﹣ax2+
1在(0,2)上为减函数,进而根据零点存在定理可得函数f(x)=x3﹣ax2+1在(0,2)上有且只有一个零点,即方程x3﹣ax2+1=0在(0,2)上恰好有1个根.
【解答】解:令f(x)=x3﹣ax2+1,
则f′(x)=x2﹣2ax,
∴a>2,故当x∈(0,2)时,f′(x)<0,
即f(x)=x3﹣ax2+1在(0,2)上为减函数,
又∵f(0)=1>0,f(2)=﹣4a<0,
故函数f(x)=x3﹣ax2+1在(0,2)上有且只有一个零点,
即方程x3﹣ax2+1=0在(0,2)上恰好有1个根,
故选:B
12.设f(x)=,则f(x)dx等于( )
A. B. C. D.不存在
【考点】定积分.
【分析】原积分化为f(x)dx=x2dx+(2﹣x)dx,根据定积分的计算法则计算即可
【解答】解: f(x)dx=x2dx+(2﹣x)dx=x3|+(2x﹣x2)|=+(2×2﹣×22)﹣(2﹣)=+4﹣2﹣2+=
故选:C
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.用数学归纳法证明(n+1)(n+2)(n+3)…(n+n)=2n•1•3•5…(2n﹣1)(n∈N*)时,从n=k到n=k+1时左边需增乘的代数式是 4k+2 .
【考点】数学归纳法.
【分析】从n=k到n=k+1时左边需增乘的代数式是,化简即可得出.
【解答】解:用数学归纳法证明(n+1)(n+2)(n+3)…(n+n)=2n•1•3•5…(2n﹣1)(n∈N*)时,
从n=k到n=k+1时左边需增乘的代数式是=2(2k+1).
故答案为:4k+2.
14.已知函数f(x)为一次函数,其图象经过点(2,4),且f(x)dx=3,则函数f(x)的解析式为 f(x)=x+ .
【考点】函数解析式的求解及常用方法;定积分.
【分析】设出函数的解析式,得到关于a,b的方程组,解出即可.
【解答】解:设函数f(x)=ax+b(a≠0),
因为函数f(x)的图象过点(2,4),
所以有b=4﹣2a,
∴f(x)dx=(ax+4﹣2a)dx,
=[ax2+(4﹣2a)x] = a+4﹣2a=3,
∴a=,∴b=,
∴f(x)=x+,
故答案为:f(x)=x+.
15.已知(x+1)6(ax﹣1)2的展开式中x3项的系数为20,则实数a= 0或5 .
【考点】二项式定理的应用.
【分析】利用多项式的乘法法则得到x3系数由三部分组成,利用二项展开式的通项公式求出各项的系数,列出方程求出a的值.
【解答】解:(x+1)6(ax﹣1)2的展开式中x3系数是C63+C62×(﹣2)×
a+C61a2=6a2﹣30a+20
∵x3系数为20,∴6a2﹣30a+20=20,∴a=0或5.
故答案为:0或5.
16.已知f(x)=﹣(x﹣1)2+m,g(x)=xex,若∃x1,x2∈R,使得f(x1)≥g(x2)成立,则实数m的取值范围是 [﹣,+∞) .
【考点】函数最值的应用.
【分析】∃x1,x2∈R,使得f(x1)≥g(x2)成立,等价于f(x)max≥g(x)min,分别求出最值,即可得出结论.
【解答】解:∃x1,x2∈R,使得f(x1)≥g(x2)成立,等价于f(x)max≥g(x)min,
∵g(x)=xex,
∴g′(x)=(1+x)ex,
x<﹣1时,g′(x)<0,x>﹣1时,g′(x)>0,
∴x=﹣1时,g(x)min=﹣,
∵f(x)=﹣(x﹣1)2+m,
∴f(x)max=m,
∴m≥﹣,
∴实数m的取值范围是[﹣,+∞).
故答案为:[﹣,+∞).
三、解答题(本大题共6小题,共70分,应出写文字说明或演算步骤)
17.10件不同厂生产的同类产品:
(1)在商品评选会上,有2件商品不能参加评选,要选出4件商品,并排定选出的4件商品的名次,有多少种不同的选法?
(2)若要选6件商品放在不同的位置上陈列,且必须将获金质奖章的两件商品放上,有多少种不同的布置方法?
【考点】古典概型及其概率计算公式.
【分析】(1)10件商品,除去不能参加评选的2件商品,剩下8件,从中选出4件进行排列,问题得以解决.
(2)分步完成.先将获金质奖章的两件商品布置在6个位置中的两个位置上,有A62种方法,再从剩下的8件商品中选出4件,布置在剩下的4个位置上,根据分步计数原理可得.
【解答】解:(1)10件商品,除去不能参加评选的2件商品,剩下8件,从中选出4件进行排列,有A84=1 680(种).
(2)分步完成.先将获金质奖章的两件商品布置在6个位置中的两个位置上,有A62种方法,再从剩下的8件商品中选出4件,布置在剩下的4个位置上,有A84种方法,
共有A62A84=50400(种).
18.若复数z=m2+m﹣2+(2m2﹣m﹣3)i(m∈R)的共轭复数对应的点在第一象限,求实数m的集合.
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】根据复数的几何意义进行求解即可.
【解答】解:复数z=m2+m﹣2+(2m2﹣m﹣3)i(m∈R)的共轭复数对应的点在第一象限,
则复数z在第四象限,
则满足,
即,
即1<m<,
即实数m的取范围是(1,)
19.已知的展开式的系数和比(3x﹣1)n的展开式的系数和大992,求(2x﹣)2n的展开式中:
(1)二项式系数最大的项;
(2)系数的绝对值最大的项.
【考点】二项式定理;二项式系数的性质.
【分析】(1)根据的展开式的系数和比(3x﹣1)n的展开式的系数和大992,对x进行赋值,令x=1,即可得到关于n的方程:22n﹣2n=992,求出n,根据二项式系数的性质即可求出二项式系数最大的项
(2)利用两边夹定理,设出第r+1项为系数的绝对值最大的项,即可列出关于r的不等式,即可求解
【解答】解:由题意知:22n﹣2n=992,解得n=5.
(1)的展开式中第6项的二项式系数最大,即
(2)设第r+1项的系数的绝对值最大,因为=(﹣1)rC10r210﹣rx10﹣2r
则,得
即
解得
所以r=3,故系数的绝对值最大的项是第4项
即
20.已知函数f(x)=x3+x﹣16.
(1)求曲线y=f(x)在点(2,﹣6)处的切线的方程;
(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标;
(3)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线y=﹣x+3垂直,求切点坐标与切线的方程.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】(1)经过判断发现(2,﹣6)是曲线上的点,求出曲线方程的导函数,把x=2代入导函数中即可求出切线方程的斜率,根据求出的斜率和已知点的坐标写出切线方程即可;
(2)设出切线方程的切点坐标,把设出的切点的横坐标代入导函数中即可表示出切线方程的斜率,根据设出的切点坐标和表示出的斜率写出切线方程,把原点代入切线方程中化简可求出切点的横坐标,把横坐标代入曲线方程即可求出切点的纵坐标,且得到切线的斜率,根据斜率和切点坐标写出切线的方程即可;
(3)根据两直线垂直时斜率的乘积为﹣1,由已知直线的斜率求出切线方程的斜率为4,设出切点坐标,把切点的横坐标代入导函数中表示出切线的斜率,并让其值等于列出切点横坐标的方程,求出方程的解即可得到切点的横坐标,根据横坐标求出切点的纵坐标,根据切点坐标和斜率写出切线方程即可.
【解答】解:(1)可判定点(2,﹣6)在曲线y=f(x)上.
∵f′(x)=(x3+x﹣16)′=3x2+1,
∴在点(2,﹣6)处的切线的斜率为k=f′(2)=13.
∴切线的方程为y=13(x﹣2)+(﹣6),即y=13x﹣32;
(2)设切点为(x0,y0),
则直线l的斜率为f′(x0)=3x02+1,
∴直线l的方程为y=(3x02+1)(x﹣x0)+x03+x0﹣16,
又∵直线l过点(0,0),
∴0=(3x02+1)(﹣x0)+x03+x0﹣16,
整理得,x03=﹣8,
∴x0=﹣2,
∴y0=(﹣2)3+(﹣2)﹣16=﹣26,
k=3×(﹣2)2+1=13.
∴直线l的方程为y=13x,切点坐标为(﹣2,﹣26).
(3)∵切线与直线y=﹣+3垂直,
∴切线的斜率k=4.
设切点的坐标为(x0,y0),则f′(x0)=3x02+1=4,
∴x0=±1,
∴或
切线方程为y=4(x﹣1)﹣14或y=4(x+1)﹣18.
即y=4x﹣18或y=4x﹣14.
21.已知函数f(x)=ax3﹣6ax2+b(x∈[﹣1,2])的最大值为3,最小值为﹣29,求a、b的值.
【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用.
【分析】求出f′(x)=0在[﹣1,2]上的解,研究函数f(x)的增减性,函数的最值应该在极值点或者区间端点取,已知最大值为3,最小值为﹣29代入即可.
【解答】解:函数f(x)=ax3﹣6ax2+b
∴f′(x)=3ax2﹣12ax=3a(x2﹣4x)
令f′(x)=3ax2﹣12ax=3a(x2﹣4x)=0,显然a≠0,否则f(x)=b为常数,矛盾,
∴x=0,若a>0,列表如下:
由表可知,当x=0时f(x)取得最大值∴b=3
又f′(0)=﹣29,则f(2)<f(0),这不可能,
∴f(2)=8a﹣24a+3=﹣16a+3=﹣29,∴a=2
若a<0,同理可得a=﹣2,b=﹣29
故答案为:a=2,b=3或a=﹣2,b=﹣29
22.已知函数f(x)=ln(ax+1)+,x≥0,其中a>0.
(Ⅰ)若f(x)在x=1处取得极值,求a的值;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若f(x)的最小值为1,求a的取值范围.
【考点】
利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.
【分析】(Ⅰ)对函数求导,令f′(1)=0,即可解出a值.
(Ⅱ)f′(x)>0,对a的取值范围进行讨论,分类解出单调区间.a≥2时,在区间(0,+∞)上是增函数,
(Ⅲ)由(2)的结论根据单调性确定出最小值,当a≥2时,由(II)知,f(x)的最小值为f(0)=1,恒成立;当0<a<2时,判断知最小值小于1,此时a无解.当0<a<2时,(x)的单调减区间为,单调增区间为
【解答】解:(Ⅰ),
∵f′(x)在x=1处取得极值,f′(1)=0
即 a+a﹣2=0,解得 a=1
(Ⅱ),
∵x≥0,a>0,
∴ax+1>0
①当a≥2时,在区间(0,+∞)上f′(x)>0.
∴f(x)的单调增区间为(0,+∞)
②当0<a<2时,由f′(x)>0解得
由
∴f(x)的单调减区间为,单调增区间为
(Ⅲ)当a≥2时,由(II)知,f(x)的最小值为f(0)=1
当0<a<2时,由(II)②知,处取得最小值,
综上可知,若f(x)的最小值为1,则a的取值范围是[2,+∞)