内容正文:
2023-2024学年下学期第三次月考试卷
高二数学
一、单选题
1. 若函数在区间内满足,且,则函数在内有( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【分析】由,得函数在区间内单调递增,则,从而即可求解.
【详解】解:由题意,当时,,
所以函数在区间内单调递增,又,
所以,
所以对任意,都有,
故选:C.
2. 已知实数列成等比数列,则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据等比数列的性质求解可得,再根据性质求解即可
【详解】因为实数列成等比数列,由等比数列的性质有:,解得,但注意到无论等比数列的公比是正是负总有,所以,从而
故选:C.
3. 已知函数的图象与直线相切于点,则( )
A. 4 B. 8 C. 0 D. -8
【答案】B
【解析】
【分析】根据导数的几何意义直接求解出的值,再根据点在直线上求解出的值,即可计算出结果.
【详解】直线的斜率为4,直线与函数的图象相切于点,
根据导数的几何意义即为切线的斜率,所以,
又点在函数的图象上,同时也在切线上,所以,
.
则.
故选:B.
4. 设数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用累乘可求数列的通项,利用裂项相消法可求.
【详解】根据题意,有,
故,而符合该式,故,
而,
因此.
故选:D.
5. 若函数有两个不同的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】计算,再将问题转化为在有2个不同的两侧异号的实数根,从而利用二次函数的根的分布即可得解.
【详解】因为有两个不同的极值点,
所以在上有2个不同的零点,且零点两侧异号,
所以在有2个不同的实数根,且根据二次函数的性质可知这两根的两侧函数值异号,
所以,解得.
故选:C.
6. 已知正项等比数列的公比为3,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据等比数列的通项公式计算.
【详解】
,所以,
则,故.
故选:A.
7. 已知是可导函数,且对于恒成立,则
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】构造函数,利用导数判断其单调性即可得出.
【详解】已知是可导函数,且对于恒成立,即恒成立,
令,则,
函数在R上单调递减,
,
即,
化为.
故选:D.
8. 已知函数若在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数讨论分段函数的单调性即可求解.
【详解】令函数,.
要满足条件,必须在上单调递减,
在上单调递减,且.
易知在上单调递减.
,
令,即,解得,
令,即,解得,
可得在上单调递增,在上单调递减,所以.
,
令,即,解得,
令,即,解得,
则当时,,
当时,,
要使,则.
所以的取值范围是.
故选:C.
二、多选题
9. 已知Sn是等差数列{an}的前n项和,且S5<S6,S6=S7,S7>S8,则( )
A. S5<S9 B. 该数列的公差d<0
C. a7=0 D. S11<0
【答案】BC
【解析】
【分析】由题意可得,从而得出等差数列中前6项为正,从第8项起均为负,结合等差数列的性质和前项和的公式对选项进行判断即可.
【详解】解:由可得,, 得,
由得,所以等差数列的公差,故选项B正确.
所以为正,,从第8项起均为负. 故选项C正确.
所以,故选项A不正确.
,故选项D不正确.
故选:BC.
10. 已知函数的极值点,则( )
A. 是的极小值点 B. 有三个零点
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据极值点的概念可得,进而判断函数单调性及零点情况,判断各选项.
【详解】由,
得,
由是函数的极值点,得,解得,
故函数,,
令,解得或,
所以函数在和上单调递增,在上单调递减,
故为极小值点,A选项正确;
又,,,,
所以函数分别在,,上各有一个零点,共三个零点,B选项正确;
又在上单调递减,且,
所以,
又,故,C选项错误;
同理,
且,
,D选项正确;
故选:ABD.
11. 如下表,将个数排成n行n列的一个数阵:
……
……
……
……
……
……
……
……
……
该数阵第一列的n个数从上到下构成以m为公差的等差数列,每一行的n个数从左到右构成以m为公比的等比数列(其中).已知,,记第n列的n个数的和为,数阵中的个数的和为.下列结论正确的是( )
A. m=3
B.
C.
D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据数阵的特征即可判断各选项的真假.
【详解】对A,因为,由可得,,而,解得,A正确;
对B,因为第一列是以为首项,为公差的等差数列,其前项和为,后一列的和是前一列的倍,所以各列的和可看成以为首项,为公比的等比数列,所以,B正确;
对C,,C正确;
对D,因为第一列是以为首项,为公差的等差数列,其前项和为,后一列的和是前一列的倍,所以各列的和可看成以为首项,为公比的等比数列,所以,D错误.
故选:ABC.
12. 定义在上的函数,已知是它的导函数,且恒有成立,则有( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据不等式结构特征构造函数,研究该函数的单调性即可求解.
【详解】令,则,
因为,
所以,则在上单调递减,
所以,即,
故,,
故选:C.
三、填空题
13. 函数的图象在点处的切线方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】先求导,再求和,利用即可求解.
【详解】由,,故函数的图象在点处的切线方程为:.
故答案为:
14. 设等差数列的前n项和为,且,则当n=__________时,最大.
【答案】1008
【解析】
【分析】由结合等差数列的前项公式可作出判断.
【详解】∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∴当n=1008时,最大.
故答案为:1008
15. 设函数在和处均有极值,且,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由题可得,从而可求的值.
【详解】由题可得,
∵在和处有极值,且,
∴,即,
∴,经检验适合题意,
∴.
故答案为:.
16. 已知数列满足,且.若对任意,,不等式恒成立,则正整数的最小值为______.
【答案】12
【解析】
【分析】由,得,得数列是等差数列,求得通项公式,对利用裂项相消法求和,然后由单调性得的最小值,解相应不等式可得的范围从而得结论.
【详解】由,得,所以数列是首项为4,公差为1的等差数列,所以,故,所以,
则.
当,时,为单调递增数列,所以.
因为对任意,恒成立,所以,
即,所以正整数的最小值为12.
故答案为:12.
四、解答题
17. 用数学归纳法证明:.
【答案】
①当时,左边,右边,左边右边,不等式成立;
②假设当时,不等式成立,即,
则当,
左边=
=右边,
所以当时不等式成立,
综上可得
【解析】
【分析】由成立,再假设当时,不等式成立,然后论证时成立即可
【详解】略
18. 已知函数
(1)讨论的单调性并求最大值;
(2)设,若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)在单调递增,在单调递减,的最大值为;(2).
【解析】
【分析】(1)求导,列表研究在定义域上的符号变化情况,得到单调区间和最大值;
(2)恒成立即,令,通过讨论研究其再单调性,得到的最小值,即可求得实数的取值范围.
【详解】(1)由题有,
1
0
递增
最大值
递减
可知,在单调递增,在单调递减;
的最大值为
(2)由题有
令,则,
当时,当时,,则单调递增,则,即恒成立,故符合题意;
当时,当时,,单调递减,则,则不能在上恒成立.
综上:实数的取值范围是
19. 设数列满足数列的前项和
(I)求数列的通项公式;
(II)设求数列的前项和
【答案】(I)(II)
【解析】
【分析】(I)由等比数列的定义得出的通项公式;由与的关系得出的通项公式;
(II)先写出数列的通项公式,再由错位相减法得出.
【详解】(I)由题意知数列是首项为1,公比为3的等比数列,其通项公式为;
数列满足时,,此时不满足.
∴数列的通项公式为
(II)由(I)知
,
∴
两式相减得
所以,
综上,数列的前项和
20. 某物流公司购买了一块长米,宽米的矩形地块,规划建设占地如图中矩形的仓库,其余地方为道路和停车场,要求顶点在地块对角线上,、分别在边、上,假设长度为米.若规划建设的仓库是高度与的长相同的长方体建筑,问长为多少时仓库的库容最大?(墙体及楼板所占空间忽略不计)
【答案】的长度为20米时仓库的库容最大.
【解析】
【分析】由三角形相似可得,从而可得,,则可得仓库的库容,化简后利用导数求其最值
【详解】解:因为,且,.
所以,
得.
仓库的库容
,
令,
得或(舍去).
当时,;
当时,.
所以当时,有极大值也是最大值.
即的长度为20米时仓库的库容最大.
21. 已知正项数列的前项和为,且,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和,求证:.
【答案】(1)
(2)
,
则,
所以
,
所以.
【解析】
【分析】(1)根据与的关系,再结合等差数列即可得出答案;
(2)利用裂项相消法求出,即可得证.
【小问1详解】
解:当时,,所以,
由,
得,
两式相减得,
又,所以,
所以数列的奇数项和偶数项都是以为公差的等差数列,
又,
所以数列是以为首项为公差的等差数列,
所以;
【小问2详解】
略
22. 已知函数.
(1)试问曲线是否存在过原点的切线?若存在,求切点的坐标;若不存在,请说明理由.
(2)证明:.(参考数据:)
【答案】(1)存在,切点坐标为,理由如下:
假设曲线存在过原点的切线,并设切点为,
函数,求导得,
则,整理得,解得,则,
所以曲线存在过原点的切线,且切点坐标为.
(2)
,不等式,
设函数,求导得,
当时,单调递减,当时,单调递增,则,
设函数,求导得,
当时,单调递增,当时,单调递减,则,
因为,即有,因此,
所以.
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,设出切点坐标,再求出切线方程即可作答.
(2)等价变形不等式,构造函数,,再分别求出其最值判断作答.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
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2023-2024学年下学期第三次月考试卷
高二数学
一、单选题
1. 若函数在区间内满足,且,则函数在内有( )
A. B. C. D. 无法确定
2. 已知实数列成等比数列,则
A. B. C. D.
3. 已知函数的图象与直线相切于点,则( )
A. 4 B. 8 C. 0 D. -8
4. 设数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
5. 若函数有两个不同的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 已知正项等比数列的公比为3,且,则( )
A. B. C. D.
7. 已知是可导函数,且对于恒成立,则
A. B.
C. D.
8. 已知函数若在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9. 已知Sn是等差数列{an}的前n项和,且S5<S6,S6=S7,S7>S8,则( )
A. S5<S9 B. 该数列的公差d<0
C. a7=0 D. S11<0
10. 已知函数的极值点,则( )
A. 是的极小值点 B. 有三个零点
C. D.
11. 如下表,将个数排成n行n列的一个数阵:
……
……
……
……
……
……
……
……
……
该数阵第一列的n个数从上到下构成以m为公差的等差数列,每一行的n个数从左到右构成以m为公比的等比数列(其中).已知,,记第n列的n个数的和为,数阵中的个数的和为.下列结论正确的是( )
A. m=3
B.
C.
D.
12. 定义在上的函数,已知是它的导函数,且恒有成立,则有( )
A. B.
C. D.
三、填空题
13. 函数的图象在点处的切线方程为______.
14. 设等差数列的前n项和为,且,则当n=__________时,最大.
15. 设函数在和处均有极值,且,则______.
16. 已知数列满足,且.若对任意,,不等式恒成立,则正整数的最小值为______.
四、解答题
17. 用数学归纳法证明:.
18. 已知函数
(1)讨论的单调性并求最大值;
(2)设,若恒成立,求实数的取值范围.
19. 设数列满足数列的前项和
(I)求数列的通项公式;
(II)设求数列的前项和
20. 某物流公司购买了一块长米,宽米的矩形地块,规划建设占地如图中矩形的仓库,其余地方为道路和停车场,要求顶点在地块对角线上,、分别在边、上,假设长度为米.若规划建设的仓库是高度与的长相同的长方体建筑,问长为多少时仓库的库容最大?(墙体及楼板所占空间忽略不计)
21. 已知正项数列的前项和为,且,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和,求证:.
22. 已知函数.
(1)试问曲线是否存在过原点的切线?若存在,求切点的坐标;若不存在,请说明理由.
(2)证明:.(参考数据:)
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