北京市朝阳陈经纶中学2024届数学高二第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

北京市朝阳陈经纶中学2024届数学高二第二学期期末质量跟踪监视试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：本题共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．如图所示，将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色，并使同一条棱上的两端异色，如果只有5种颜色可供使用，则不同的染色方法种数是()A．420 B．210 C．70 D．352．设函数在处存在导数，则（）A． B． C． D．3．若将函数图象上所有点的横坐标伸长为原来的倍（纵坐标不变），得到函数的图象，则函数的单调递减区间为（）A． B．C． D．4．若存在两个正实数，使得等式成立，其中为自然对数的底数，则实数的取值范围是()A． B． C． D．5．已知向量，则与的夹角为（）A．0 B． C． D．6．已知椭圆方程为x24+y225=1，将此椭圆绕y轴旋转一周所得的旋转体的体积为V1，满足y≥-5A．V2=C．V2=54V7．在中，角的对边分别是，若，则（）A．5 B． C．4 D．38．执行如图所示的程序框图，若输入x值满足则输出y值的取值范围是（）A． B． C． D．9．已知函数，若、，，使得成立，则的取值范围是（）．A． B． C． D．或10．函数的最小值为0，则m的取值范围是()A．(1，2) B．(－1，2)C．[1，2) D．[－1，2)11．是异面直线的公垂线，在线段上(异于)，则的形状是（）A．锐角三角形 B．直角三角形 C．钝角三角形 D．三角形不定12．在二项式的展开式中，其常数项是15.如下图所示，阴影部分是由曲线和圆及轴围成的封闭图形，则封闭图形的面积为（）A． B． C． D．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．某一部件由四个电子元件按如图方式连接而成，元件1或元件2正常工作，且元件3或元件4正常工作，则部件正常工作.设四个电子元件的使用寿命（单位：小时）均服从正态分布，且各个元件能否正常工作相互独立，那么该部件的使用寿命超过1000小时的概率为__________．14．已知数列的前项和，则__________．15．某市有1200名中学生参加了去年春季的数学学业水平考试，从中随机抽取了100人的考试成绩统计得到如图所示的频率分布直方图，据此可以估计这1200名学生中考试成绩超过80分的人数为___________人。16．若幂函数的图像过点，则的值为__________.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．（12分）设函数.（Ⅰ）求的值；（Ⅱ）设，若过点可作曲线的三条切线，求实数的取值范围．18．（12分）已知函数，其中为自然对数的底数.（1）若，求的最小值；（2）若，证明：.19．（12分）己知数列中，，其前项和满足：．（Ⅰ）求数列的通项公式；（Ⅱ）令，数列的前项和为，证明：对于任意的，都有．20．（12分）已知函数在处取得极大值为9.（1）求，的值；（2）求函数在区间上的最值.21．（12分）已知时，函数，对任意实数都有，且，当时，（1）判断的奇偶性；（2）判断在上的单调性，并给出证明；（3）若且，求的取值范围.22．（10分）已知函数.（1）若函数在区间上单调递增，求的取值范围；（2）设函数，若存在，使不等式成立，求实数的取值范围.

参考答案一、选择题：本题共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、A【解题分析】

将不同的染色方案分为：相同和不同两种情况，相加得到答案.【题目详解】按照的顺序：当相同时：染色方案为当不同时：染色方案为不同的染色方案为：种故答案为A【题目点拨】本题考查了加法原理和乘法原理，把染色方案分为相同和不同两种情况是解题的关键.2、A【解题分析】

通过变形，结合导数的定义可以直接得出答案.【题目详解】.选A.【题目点拨】本题考查了导数的定义，适当的变形是解题的关键.3、A【解题分析】

利用三角恒等变换化简的解析式，再根据的图象变换规律求得的解析式，再利用余弦函数的单调性，求得函数的单调递减区间.【题目详解】解：将函数的图象上所有的横坐标伸长为原来的倍（纵坐标不变），得到函数的图象，令，求得，可得的单调递减区间为.故选：A.【题目点拨】本题主要考查三角恒等变换，余弦函数的单调性，属于基础题.4、D【解题分析】试题分析：由得，即，即设，则，则条件等价为，即有解，设，为增函数，∵，∴当时，，当时，，即当时，函数取得极小值为：，即，若有解，则，即，则或，故选D．考点：函数恒成立问题.【方法点晴】本题主要考查不等式恒成立问题，根据函数与方程的关系，转化为两个函数相交问题，利用构造法和导数法求出函数的极值和最值是解决本题的关键，综合性较强，难度较大根据函数与方程的关系将方程进行转化，利用换元法转化为方程有解，构造函数求函数的导数，利用函数极值和单调性的关系进行求解即可．5、C【解题分析】由题设，故，应选答案C．6、C【解题分析】

根据题意画出图形，分别求出椭圆绕y轴旋转一周所得的旋转体的体积为V1与满足y≥-50≤x≤2y≤52【题目详解】在同一平面直角坐标系中画出椭圆与旋转体如图，椭圆绕y轴旋转一周所得的旋转体为椭球，其体积为V1满足y≥-50≤x≤2y≤5其体积V2=π×2故选：C．【题目点拨】本题主要考查了旋转体的体积及学生的计算能力，属于中档题．7、D【解题分析】

已知两边及夹角，可利用余弦定理求出．【题目详解】由余弦定理可得：，解得.故选D.【题目点拨】本题主要考查利用正余弦定理解三角形，注意根据条件选用合适的定理解决．8、A【解题分析】

直接利用程序框图和分段函数求出结果.【题目详解】当时，，当时，，得，即.故选：A【题目点拨】本题考查了程序框图以及分段函数求值，属于基础题.9、B【解题分析】

对的范围分类讨论，当时，函数在上递增，在上递减，即可判断：、，，使得成立.当时，函数在上单调递增，即可判断：一定不存在、，，使得成立，问题得解.【题目详解】当时，，函数在上递增，在上递减，则：、，，使得成立.当时，，函数在上递增，在也递增，又，所以函数在上单调递增，此时一定不存在、，，使得成立.故选：B【题目点拨】本题主要考查了分类思想及转化思想，还考查了函数单调性的判断，属于难题。10、B【解题分析】

化简函数为，根据函数的单调性以及在时取得最小值0，求出的范围.【题目详解】函数在区间(－1，＋∞)上是减函数．当x＝2时，y＝0.根据题意x∈(m，n]时，.所以m的取值范围是－1＜m＜2，故选B.【题目点拨】该题所考查的是利用函数在某个区间上的最值，来确定区间对应的位置，涉及到的知识点有反比例型函数的单调性，确定最值在哪个点处取，从而求得对应的参数的取值范围，属于简单题目.11、C【解题分析】

用表示出，结合余弦定理可得为钝角．【题目详解】如图，由可得平面，从而，线段长如图所示，由题意，，，显然，∴，为钝角，即为钝角三角形．故选C．【题目点拨】本题考查异面直线垂直的性质，考查三角形形状的判断．解题关键是用表示出．12、B【解题分析】

用二项式定理得到中间项系数，解得a，然后利用定积分求阴影部分的面积．【题目详解】（x1+）6展开式中，由通项公式可得,令11﹣3r＝0，可得r＝4,即常数项为，可得＝15，解得a＝1．曲线y＝x1和圆x1+y1＝1的在第一象限的交点为（1，1）所以阴影部分的面积为．故选：B【题目点拨】本题主要考查二项式定理的应用，二项式展开式的通项公式，属于基础题．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】分析：先求出四个电子元件的使用寿命超过1000小时的概率都为，再设A={元件1或元件2正常工作}，B={元件3或元件4正常工作},再求P(A),P(B),再求P(AB)得解.详解：由于四个电子元件的使用寿命（单位：小时）均服从正态分布，所以四个电子元件的使用寿命超过1000小时的概率都为设A={元件1或元件2正常工作}，B={元件3或元件4正常工作},所以所以该部件的使用寿命超过1000小时的概率为.故答案为：.点睛：（1）本题主要考查正态分布曲线，考查独立事件同时发生的概率，意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)一般地，如果事件相互独立，那么这个事件同时发生的概率，等于每个事件发生的概率的积，即．14、64【解题分析】分析：由题意，根据数列的和的关系，求得，即可求解的值.详解：由题意，数列的前项和为，当时，，所以点睛：本题主要考查了数列中和的关系，其中利用数列的和的关系求解数列的通项公式是解答的关键，着重考查了推理与运算能力.15、420【解题分析】

在频率分布直方图中，求出成绩超过80分的小组的面积之和，求出频率，最后估计这1200名学生中考试成绩超过80分的人数.【题目详解】成绩超过80分的小组分别是，面积之和为，因此这1200名学生中考试成绩超过80分的人数估计为.【题目点拨】本题考查了频率直方图的性质及应用，考查了数学运算能力.16、【解题分析】

将点代入解析式，求出a，再求f（4）即可．【题目详解】由题意f（2）=，所以a=﹣，所以f（x）=，所以f（4）=故答案为【题目点拨】本题考查求幂函数的解析式、对幂函数求值，属基本运算的考查．三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（Ⅰ）8（Ⅱ）【解题分析】

（Ⅰ）根据二项定理展开式展开，即可确定对应项的系数，即可求解.（Ⅱ）代入值后可求得的解析式，经过检验可知点不在曲线上，即可设切点坐标为，代入曲线方程并求得，由导数的几何意义及两点间斜率公式，可得方程，且由题意可知该方程有三个不同的实数根；分离参数并构造函数，进而求得，令求得极值点和极值，由直线截此图象有三个交点即可确定的取值范围.【题目详解】（Ⅰ）根据二项式定理展开式的应用，展开可得所以（Ⅱ）由题意因为点不在曲线上，所以可设切点为．则．因为，所以切线的斜率为．则，即．因为过点可作曲线的三条切线，所以方程有三个不同的实数解．分离参数，设函数，所以，令，可得，令，解得或，所以在单调递增，在单调递减．所以的极大值为，极小值为.用直线截此图象，当两图象有三个交点，即时，即可作曲线的三条切线.【题目点拨】本题考查了二项式定理展开式的简单应用，两点间斜率公式及导数的几何意义应用，分离参数及构造函数研究三次函数性质的综合应用，属于中档题.18、（1）；（2）证明见解析.【解题分析】分析：（1）先利用导数求函数的单调区间，再求的最小值.(2)先求的最小值为,再证明＞0.详解：（1）若，,所以,设，则所以在上为增函数，又，所以当时，，单调递减；当时，，单调递增.所以的最小值为.（2）由题意知当时，显然成立.当时，由（1）知在上为增函数，因为,所以存在唯一的使得，即,所以当时，，单调递减；当时，，单调递增.所以的最小值为,,,当且仅当，即时取等号.代入得，矛盾，所以等号不能成立.所以，所以.点睛：（1）本题主要考查利用导数求函数的单调区间和最值，考查利用导数证明不等式，意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理转化能力.(2)解答本题有两个难点，其一是求得的最小值为,其二是证明＞0，用到了基本不等式，同时要注意取等的问题.19、（Ⅰ）（Ⅱ）见解析【解题分析】

（Ⅰ）由，可得，即数列时以1为首项公比为2的等比数列，即可求解．（Ⅱ），当时，，当时，，即有．【题目详解】（Ⅰ）由，于是，当时,，即，，∵，数列为等比数列，∴，即．（Ⅱ），∴当时，，当时，显然成立，综上，对于任意的，都有．【题目点拨】本题考查了数列的递推式，等比数列的求和、放缩法，属于中档题．20、(1).(2)函数在区间上的最大值为9，最小值为.【解题分析】分析：（I）首先求解导函数，然后结合，可得.（II）由（I）得，结合导函数研究函数的单调性和最值可知函数在区间上的最大值为9，最小值为.详解：（I）依题意得，即，解得.经检验，上述结果满足题意.（II）由（I）得，令，得；令，得，的单调递增区间为和，的单调递增区间是，，，所以函数在区间上的最大值为9，最小值为.点睛：(1)可导函数y＝f(x)在点x0处取得极值的充要条件是f′(x0)＝0，且在x0左侧与右侧f′(x)的符号不同．(2)若f(x)在(a，b)内有极值，那么f(x)在(a，b)内绝不是单调函数，即在某区间上单调增或减的函数没有极值．21、(1)偶函数.(2)见解析.(3).【解题分析】

(1)利用赋值法得到，即得函数的奇偶性.(2)利用函数单调性的定义严格证明.(3)先求出，再解不等式.【题目详解】（1）令，则，，为偶函数.（2）设，，∵时，，∴，∴，故在上是增函数.（3）∵,又∴∵，∴，即，又故.【题目点拨】(1)本题主要考查抽象函数的单调性、奇偶性的