内容正文:
2023-2024学年度下学期月考
高二数学(A)
考试时间:120分钟 满分:150分
命题范围:选择性必修三第六章导数结束
第1卷(选择题,共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共0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. 数列0,1,0,,0,1,0,,…的一个通项公式是等于( )
A. B.
C D.
2. 已知,若,则等于( )
A. B. C. D.
3. 等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{an}的公差为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 曲线在点处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
5. 已知为数列的前项和,,,那么( )
A. -64 B. -32 C. -16 D. -8
6. 已知函数在上无极值,则实数的取值范围为( )
A B. C. D.
7. 我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯盏数( )
A. 9 B. 6 C. 3 D. 2
8. 已知定义域为R的偶函数的导函数为,当时,,若,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分、共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分、部分选对的得3分、有选错的得0分.
9. 设是等比数列,为其的项和,已知,,则等于( )
A. B. C. D.
10. 设三次函数的导函数为,函数的图象的一部分如图所示,则( )
A. 函数有极大值 B. 函数有极小值
C. 函数有极大值 D. 函数有极小值
11. 递增等差数列,满足,前n项和为,下列选项正确的是( )
A. B.
C. 当时最小 D. 时n的最小值为8
第II卷(非选择题,共92分)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的零点有__________个.
13. 已知数列中,,,则________;
14. 用长度为24米的材料围一矩形场地,中间加两道隔墙,要使矩形的面积最大,则隔墙的长度为________米.
四、解答题:本题共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. 已知正项等比数列的前项和为,且满足是和的等差中项,.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
16. 已知数列前项和满足
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
17 已知函数,.
(1)当时,求在上的最大值和最小值;
(2)若在上单调,求的取值范围.
18. 已知数列{an}前n项和为Sn,且满足2Sn=3an-3,其中n∈N*.
(1)证明:数列{an}为等比数列;
(2)设bn=2n-1,cn=,求数列{cn}的前n项和Tn.
19. 已知函数.
(1)若,求在区间上的极值;
(2)讨论函数的单调性.
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2023-2024学年度下学期月考
高二数学(A)
考试时间:120分钟 满分:150分
命题范围:选择性必修三第六章导数结束
第1卷(选择题,共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共0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. 数列0,1,0,,0,1,0,,…的一个通项公式是等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据选项所给通项公式取值验算即可得正确答案.
【详解】对于A,时,,故A错误;
对于B,时,,故B错误;
对于C,时,,故C错误;
对于D,的前8项依次为0,1,0,,0,1,0,,故D正确.
故选:D
2. 已知,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据导数的运算求导函数,由解方程,即可求得的值.
【详解】,
因为,所以,
解得.
故选:B.
3. 等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{an}的公差为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】∵a1+a5=10,a4=7,∴⇒d=2
4. 曲线在点处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】依题意,切点为,由导数的几何意义可得切线的斜率,进而可得切线方程.
【详解】依题意,切点为,,
所以切线的斜率为,
所以切线方程为,即.
故选:A
5. 已知为数列的前项和,,,那么( )
A. -64 B. -32 C. -16 D. -8
【答案】B
【解析】
【分析】利用数列递推关系、等比数列的通项公式即可得出.
【详解】时,,,可得:,化为.
时,.
数列从第二项起为等比数列,公比为2,首项为.
那么.
故选:B.
6. 已知函数在上无极值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求得导函数,根据无极值的条件,利用判别式解得m的取值范围.
【详解】函数在上无极值在上无变号零点,故选D.
7. 我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯盏数( )
A. 9 B. 6 C. 3 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】设塔的顶层共有盏灯,则数列是公比为2的等比数列,利用等比数列前项和公式即可求解.
【详解】设塔的顶层共有盏灯,则数列是公比为2的等比数列,
依题意,,解得,
故选:C
8. 已知定义域为R的偶函数的导函数为,当时,,若,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
构造函数,根据奇偶性及导数确定单调性,利用单调性即可求解.
【详解】令,由偶函数知,
当时,,
故为奇函数,
当时,
则为减函数,
由奇函数知,在上为减函数,
而,
所以,
即,
故选:D
【点睛】本题主要考查了利用导数判定函数的单调性,奇函数的性质,属于中档题.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分、共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分、部分选对的得3分、有选错的得0分.
9. 设是等比数列,为其的项和,已知,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】由等比中项的性质得,再由可计算公比,进而可求得.
【详解】设等比数列的公比为,因为,所以,所以,
因为,所以,即,
①当时,得,解得或,
当时,,所以;
当时,,所以.
②当时,可得,因为,
所以此方程无解,故舍去.
故选:BD
10. 设三次函数的导函数为,函数的图象的一部分如图所示,则( )
A. 函数有极大值 B. 函数有极小值
C. 函数有极大值 D. 函数有极小值
【答案】AD
【解析】
【分析】根据给定条件,结合图象求出函数的零点,再求出大于0、小于0的x取值区间即可判断作答.
【详解】依题意,三次函数的导函数为是二次函数,观察图象知,是函数的两个零点,
当或时,,当时,,
所以函数有极小值,有极大值,AD正确,BC错误.
故选:AD
11. 递增等差数列,满足,前n项和为,下列选项正确的是( )
A. B.
C. 当时最小 D. 时n最小值为8
【答案】ABD
【解析】
【分析】由等差数列通项公式基本量的计算即可判断AB;由等差数列前n项和二次函数特性即可判断C;由等差数列前n项和的不等式法即可判断D.
【详解】A、B:由题意可设等差数列公差为d,
因为,可得,解得,
又由等差数列是递增数列,可知,则,故A,B正确.
C:,
由得,当或4时最小,故C错误.
D:令,解得或,即时n的最小值为8,故D正确.
故选:ABD
第II卷(非选择题,共92分)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的零点有__________个.
【答案】1
【解析】
【分析】求导得到,得到函数的单调区间,再计算极值的正负判断得到答案.
详解】,故,
故函数在和上单调递增,在上单调递减,
函数的极大值,
函数的极小值,
当时,,故函数共有1个零点.
故答案为:1.
【点睛】本题考查了利用导数计算函数的零点问题,意在考查学生的计算能力和转化能力,属于常考题型.
13. 已知在数列中,,,则________;
【答案】
【解析】
【分析】由,可得,所以数列是等比数列,即可求出数列的通项公式,进而可求.
【详解】由,得,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,
所以,即,
所以.
故答案为:
14. 用长度为24米的材料围一矩形场地,中间加两道隔墙,要使矩形的面积最大,则隔墙的长度为________米.
【答案】3
【解析】
【详解】设隔墙长度x,场地面积为S,则S=x·=12x-2x2=-2(x-3)2+18.
∴当x=3时,S有最大值18,故填3.
四、解答题:本题共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. 已知正项等比数列的前项和为,且满足是和的等差中项,.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)直接利用已知条件建立等量关系求出数列的公比,进一步求出数列的通项公式.
(2)利用(1)的结论,进一步利用分组法求出数列的和.
【详解】(1)正项等比数列的前项和为,且满足是和的等差中项,
设公比为,则,整理得:,
由于,即,即,因为,所以解得,
所以.
(2)由于,
所以
.
【点睛】关键点点睛:第二问分组后利用等差、等比数列的前项和公式求和是解题关键.
16. 已知数列前项和满足
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用与的关系即可求解;
(2)用裂项相消法即可求解.
【小问1详解】
当时,,
时,也满足上式,
所以数列的通项公式为.
【小问2详解】
由(1)可知,,所以,
则.
17. 已知函数,.
(1)当时,求在上的最大值和最小值;
(2)若在上单调,求的取值范围.
【答案】(1)最大值为,最小值为;(2).
【解析】
【分析】
(1)代入,对函数求导,利用导数正负确定单调性即可;
(2)先利用极限思想进行估值时,来确定在上单增,,再对分离参数,研究值得分布即得结果.
【详解】(1)
当时,
∴在和上为正,在和上为负,
∴在和上单增,在和上单减,
有,,,
故在上的最大值为,最小值为;
(2)由知,当时,,
若在上单调则只能是单增,
∴在恒成立,即
∴,令,,则,
∴在递减,,∴.
【点睛】(1)利用导数研究函数的最值的步骤:
①写定义域,对函数求导;②在定义域内,解不等式和得到单调性;③利用单调性判断极值点,比较极值和端点值得到最值即可.
(2)函数在区间I上递增,则恒成立;函数在区间I上递减,则恒成立.
(3)解决恒成立问题的常用方法:
①数形结合法;②分离参数法;③构造函数法.
18. 已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足2Sn=3an-3,其中n∈N*.
(1)证明:数列{an}为等比数列;
(2)设bn=2n-1,cn=,求数列{cn}的前n项和Tn.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
【分析】
(1)根据数列的递推关系作差法即可证明;
(2)利用错位相减求和法即可求出答案.
【详解】(1)因为,--------①
所以当时,,解得,
当时,,---------②
由①-②并整理得,,
由上递推关系得,所以,
故数列是首项为3,公比为3的等比数列,
(2)由(1)得:,
又因为,所以,
所以,
,
两式相减得:,
即:,
整理可得:
【点睛】关键点睛:(1)解题关键在于利用递推式得到,和,利用作差法求出;(2)解题关键在于列出,,利用错位相消求和法进行求解,难度属于中档题
19. 已知函数.
(1)若,求在区间上的极值;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)极小值为,无极大值;(2)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)当时,求得,利用导数分析函数的单调性,由此可求得函数在区间上的极值;
(2)求得,分和两种情况讨论,分析导数的符号变化,由此可得出函数的单调递增区间和递减区间.
【详解】(1)当时,,所以,,列表;
单调递减
极小
单调递增
所以,在区间上的有极小值,无极大值;
(2)函数的定义域为,.
当时,,从而,故函数在上单调递减;
当时,若,则,从而;
若,则,从而.
故函数在上单调递减,在上单调递增.
综上所述,当时,函数的单调递减区间为,无单调递增区间;
当时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
【点睛】方法点睛:讨论含参数函数的单调性,通常以下几个方面:
(1)求导后看函数的最高次项系数是否为,需分类讨论;
(2)若最高次项系数不为,且最高次项为一次,一般为一次函数,求出导数方程的根;
(3)对导数方程的根是否在定义域内进行分类讨论,结合导数的符号变化可得出函数的单调性.
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