11三、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)13.的展開式中的系數(shù)為________(用數(shù)字作答).【詳解】,所以系數(shù)為14.2023年4月3日,中國國民黨前主席馬英九一行抵達(dá)重慶抗戰(zhàn)遺址博物館參觀,重慶抗戰(zhàn)遺址博物館(又稱黃山官?。┑靥庨L(zhǎng)江南岸的南山風(fēng)景區(qū)內(nèi),是重慶乃至整個(gè)西部地區(qū)對(duì)外開放的抗戰(zhàn)文物遺址中保護(hù)最完好、規(guī)模最宏大的一處,是重慶市第一批和國家第七批重點(diǎn)文物保護(hù)單位?,F(xiàn)需要把甲、乙、丙、丁4名解說員被安排到A,B,C三個(gè)不同場(chǎng)館參與解說,每個(gè)場(chǎng)館至少安排1名解說員,且甲不能安排到A場(chǎng)館,則不同的分配方案種數(shù)為【詳解】因?yàn)?名解說員被安排到A,B,C三個(gè)場(chǎng)館,每個(gè)場(chǎng)館至少安排1名解說,所以必須有2人一組,分兩類,第一類,甲在兩人組,取1人與甲一組有種,分配到場(chǎng)館,有種安排方法,其余2人分配到剩余2個(gè)場(chǎng)館有種,由分步乘法計(jì)數(shù)原理可得種;第二類,甲在1人組,先分配到B,C其中一個(gè)場(chǎng)館,有種安排方法,再把剩余的人分成兩組有種,分配到剩余2個(gè)場(chǎng)館,有種分配方法,由分步乘法計(jì)數(shù)原理可得種,根據(jù)分類加法計(jì)數(shù)原理可得,15.楊輝是我國南宋末年的一位杰出的數(shù)學(xué)家,其著作《詳解九章算術(shù)》中畫了一張表示二項(xiàng)式展開式后的系數(shù)構(gòu)成的三角形數(shù)陣(如圖所示),稱做“開方做法本源”,現(xiàn)簡(jiǎn)稱為“楊輝三角”,比西方的“帕斯卡三角形”早了300多年,若用表示三角形數(shù)陣中的第m行第n個(gè)數(shù),則______(結(jié)果用數(shù)字作答).第19頁,試卷共19頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司
12【分析】由二項(xiàng)式展開系數(shù)可知,第a行第b個(gè)數(shù)為,從而求解即可.【詳解】由二項(xiàng)式展開系數(shù)可知,第a行第b個(gè)數(shù)為,故,故答案為:4950.16.已知函數(shù),若函數(shù)恰有5個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍是【詳解】函數(shù)恰有5個(gè)零點(diǎn)等價(jià)于關(guān)于的方程有5個(gè)不同的實(shí)根.由,得或.因?yàn)?,所以,由,得或,由,得,則在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.因?yàn)?,,?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以可畫出的大致圖象:由圖可知有2個(gè)不同的實(shí)根,則有3個(gè)不同的實(shí)根,故第19頁,試卷共19頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司
13四、解答題(本大題共6小題,共70分。解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)17.(本小題12.0分)已知函數(shù)f(x)=x3?3x2?9x+2.(1)求函數(shù)f(x)的極值;(2)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[?2,2]上的最值.【答案】解:(1)f′(x)=3x2?6x?9=3(x+1)(x?3),令f′(x)=0,得x=?1或x=3,當(dāng)x變化時(shí),f′(x),f(x)在區(qū)間R上的變化狀態(tài)如下:x(?∞,?1)?1(?1,3)3(3,+∞)f′(x)+0?0+f(x)↗7↘?25↗故極大值為f(?1)=7,極小值為f(3)=?25.(2)因?yàn)閒(?2)=0,f(2)=?20,再結(jié)合f(x)的單調(diào)性可知,函數(shù)f(x)在區(qū)間[?2,2]上的最小值為?20,最大值為7.?【解析】本題考查導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)的極值,最值方面的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.(1)求導(dǎo)后,研究函數(shù)的單調(diào)性,即可得解;(2)將函數(shù)的極值與端點(diǎn)值進(jìn)行比較即可求解.18.(本小題12.0分)從8名運(yùn)動(dòng)員中選4人參加4×100米接力賽,在下列條件下,各有多少種不同的排法?(寫出計(jì)算過程,并用數(shù)字作答)(1)甲、乙兩人必須跑中間兩棒;(2)若甲、乙兩人只有一人被選且不能跑中間兩棒;(3)若甲、乙兩人都被選且必須跑相鄰兩棒.第19頁,試卷共19頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司
14【答案】解:(1)甲、乙兩人跑中間兩棒,甲乙兩人的排列有A22種,剩余兩棒從余下的6個(gè)人中選兩人的排列有A62種,故有A22A62=60種.??????(2)若甲、乙兩人只有一人被選且不能跑中間兩棒,需要從甲乙兩個(gè)人中選出一個(gè)參加,且從第一棒和第四棒中選一棒,有C21C21種,另外6個(gè)人選3人跑剩余3棒,有A63種,故有C21C21A63=480?種.?????????(3)若甲、乙兩人都被選且必須跑相鄰兩棒,甲乙兩人相鄰兩人的排列有A22種,其余6人選兩人和甲乙組合成三個(gè)元素的排列有C62A33種,故有A22C62A33=180種.?【解析】本題考查排列組合的綜合應(yīng)用,屬于中檔題.(1)甲、乙兩人跑中間兩棒,甲乙兩人排列,再從余下的6個(gè)人中選兩人排列.(2)從甲乙兩個(gè)人中選出一個(gè)參加,且從第一棒和第四棒中選一棒,另外6個(gè)人選3人跑剩余3棒.(3)甲乙兩人相鄰兩人排列,其余6人選兩人和甲乙組合成三個(gè)元素全排列.19.(本小題12.0分)已知某同學(xué)在研究的展開式時(shí),他提出了以下兩個(gè)問題,請(qǐng)你幫忙解決.(1)求展開式中含1x的項(xiàng)的系數(shù);(2)設(shè)(2x?1x)5的展開式中前三項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)的和為M,(1+ax)6的展開式中各項(xiàng)系數(shù)的和為N,若4M=N,求實(shí)數(shù)a的值.【答案】本題考查了二項(xiàng)式定理的應(yīng)用、方程的解法,屬于中檔題.?【解析】解:(1)(2x?1x)5的展開式的通項(xiàng)為Tr+1=C5r(2x)5?r?1xr=(?1)r25?rC5rx5?3r2(r=0,1,2,3,4,5).令5?3r2=?1,則r=4,∴展開式中含1x第19頁,試卷共19頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司
15的項(xiàng)為T4+1=(?1)4?2?C54?x?1=10x,∴展開式中含1x的項(xiàng)的系數(shù)為10.(2)由題意可知M=C50+C51+C52=16,N=(1+a)6,∵4M=N,∴(1+a)6=64,解得a=1或a=?3.20.(本小題12.0分)已知函數(shù)f(x)=e2x.(1)求曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程.(2)當(dāng)?10(?116解:(1)f′(x)=1x?ax2+1=x2+x?ax2(x>0),若a?0,則f′(x)>0,所以函數(shù)fx在(0,+∞)上遞增;若a>0,方程x2+x?a=0的判別式為1+4a>0,所以方程有兩根分別為x1=?1?1+4a2<0,x2=?1+1+4a2>0,所以當(dāng)x∈(0,x2)時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x∈(x2,+∞)時(shí),f′(x)>0,所以函數(shù)fx在0,?1+1+4a2上遞減;在?1+1+4a2,+∞上遞增.(2)不等式xf(x)0,且φ′(x)的圖象在(12,1)上不間斷,所以存在唯一的x0∈12,1,使得φ′(x0)=0,即ex0?1x0=0,則x0=?lnx0.當(dāng)x∈(12,x0)時(shí),φ′(x)<0,φ(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(x0,+∞)時(shí),φ′(x)>0,φ(x)單調(diào)遞增.則φ(x)在x=x0處取得最小值,且最小值為φ(x0)=ex0?lnx0?1=1x0+x0?1>2x0???1x0?1=1>0,所以v′(x)>0,即v(x)在12,+∞上單調(diào)遞增,所以v(x)>e12?12ln12.所以a?e12?12ln12.?【解析】本題考查函數(shù)的單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,以及恒成立問題,屬于拔高題.(1)求導(dǎo)數(shù)可得f′(x)=1x?ax2+1=x2+x?ax2(x>0),對(duì)a進(jìn)行分類討論可得函數(shù)單調(diào)性;(2)問題可化為a17對(duì)任意的x∈12,+∞恒成立,令v(x)=ex?xlnx,求導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性得出函數(shù)的最值,由恒成立可得結(jié)論.22.(本小題12.0分)函數(shù)f(x)=ex+aln(x+1),(1)設(shè)x=1是f(x)的極值點(diǎn),求a的值和函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)當(dāng)x∈[0,π]時(shí),f(x)≥sin?x?ex+2恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】解:(1)因?yàn)閒′(x)=ex+ax+1,f(x)的定義域?yàn)??1,+∞),由f′(1)=e+a2=0,得a=?2e,則f′(x)在(?1,+∞)上單調(diào)遞增,當(dāng)x∈(?1,1)時(shí),f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,所以函數(shù)f(x)在(?1,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增.(2)令g(x)=f(x)?sinx+ex?2=2ex+aln(x+1)?2?sinx,x∈[0,π],當(dāng)x∈[0,π]時(shí),f(x)≥sin?x?ex+2恒成立等價(jià)于g(x)≥0=g(0)恒成立,由于g′(x)=f′(x)?cosx+ex=2ex+ax+1?cosx,x∈[0,π],所以當(dāng)a≥0時(shí),g′(x)≥2ex?1>0,函數(shù)y=g(x)在[0,π]上單調(diào)遞增,所以g(x)≥g(0)=0在區(qū)間[0,π]上恒成立,符合題意,當(dāng)a<0時(shí),g′(x)=2ex+ax+1?cosx在[0,π]單調(diào)遞增,g′(0)=2+a?1=1+a,?①當(dāng)1+a≥0時(shí),即?1≤a<0時(shí),g′(x)≥g′(0)=1+a≥0,函數(shù)y=g(x)在[0,π]單調(diào)遞增,所以g(x)≥g(0)=0在區(qū)間[0,π]上恒成立,符合題意,?②當(dāng)1+a<0即a1時(shí),g′(0)=1+a<0,g′(π)=2eπ+aπ+1+1,若g′(π)≤0,即a≤?(π+1)(2eπ+1)時(shí),g′(x)≤g′(π)≤0,則g(x)在(0,π)單調(diào)遞減,gx18若g′(π)>0,即?(π+1)(2eπ+1)19第19頁,試卷共19頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司