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2023-2024学年高二数学下学期阶段测试卷
(考试时间:120分钟试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分答卷前,考生务必将自己的姓
名、准考证号填写在答题卡上
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效
3.回答第II卷时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.在数列fa,}中,4=3,a1a,=2,neN,则40的值为()
A.17
B.18
C.19
D.21
【答案】D
【解析】
【分析】题干条件得到a,}为等差数列,公差为2,利用通项公式进行相关计算
【详解1因为0-a,=2,n∈N,所以{a}为等差数列,公差为2,首项4=3,所以
a0=3+9×2=21
故选:D
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2.下列结论中错误的一项是()
A.若少=sin
3,则y'=0
B.若f(x)=3x2-f'()x,则f')=3
C若y=G+,则广2
1
D.若y=sinx+cosx,则y'=cosx+sinx
【答案】D
【解析】
【分析】根据求导公式计算判断:
【详解】对A:y=sin
3为常数函数,故y=0,故A正确:
对B,f)=6x-f0,令x=1得f0=3
故B正确;
对cy=t,则y1
2
2左+1,放c正稀:
y=cosx-sinx
对D:
,故D错误
故选:D
3若0-2)n=4+a+ar+…+a7.刘4+a+4+am=()
A.2
B.1
c.-1
D.-2
【答案】D
【解析】
【分析】在所给的等式中,分别令x=0,x=1,可得要求式子的值.
【详解10-2)7=4+ax+4,2++am70
,令x=0,可得,=1」
再令X=1,可得%+a+a,+4,+4n=-1
则4+4+a.+001=-2
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故选:D
【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,是给变量赋值问题,属于基础题,
4.某班有6名班干部,其中4名男生,2名女生从中选出3人参加学校组织的社会实践活动,在男生甲被
选中的情况下,女生乙也被选中的概率为()
2
2
A.5
B.5
C.2
D.3
【答案】B
【解析】
【分析】设男生甲被选中为事件A,女生乙被选中为事件B,,分别求得
(A)P(AB)
,再结合条件概率
的计算公式,即可求解
【详解】解:由题意,从现有4名男生,2名女生选出3人参加学校组织的社会实践活动,
C_
P(A)=
设男生甲被选中为事件4,其概率为
2,
设女生乙被选中为事件B,
则男生甲被选中且女生乙也被选中的概率为P(4B)
C4-1
5,
所以在男生甲被选中的情况下,女生乙也被选中的概率为P(B1)=P1)_5_?
P(A)15
故选:B
5.已知定义在(0,3]引上的函数f(的图象如图,则不等式(x-)小f'(x)<0
的解集为()
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A.(0,2)
B(1,2)
c.(2,3)
D.(0,1U1,2)
【答案】D
【解析】
【分析】利用函数单调性与导数正负的关系,分类讨论0<x<1,1<x<2,2<x≤3,x=1与x=2
五种情况即可得解。
【详解】当0<x<1时,f(单调递增,则f"()>0
此时x-1<0,所以(-小f"()<0
满足题意:
当1<x<2时,f()单调递减,则'()<0
此时x-1>0,所以(x-)小()<0,满足题意,
当2<x≤3时,f()单调递增,则'()>0,
此时x-1>0,所以(x-小f'()>
0,不满足题意:
当x=l时,易得x-少(x)=0
不满足题意:
当x=2时,易得f()=0,则x-小f()=0,不满足腿意:
综上:0<x<1或1<x<2,即不等式(x-)f'()0的解集为(0,1U(1,2)
故选:D
6.在四面体ABCD中,E为棱BC的中点,则
DA-(DB+DC)=
A.-AE
B.-AB
C AE
D.AB
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间向量的线性运算即可求解
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【详解】
DA-7(DB+DC)-DA-(2DE)-DA-DE-Ei--AE
故选:A
7.现有甲、乙、丙、丁四位同学要与两位老师站成一排合影留念,则甲同学不站两端且两位老师必须相邻
的站法有()
A.72种
B.144种
C.288种
D.576种
【答案】B
【解析】
【分析】先安排甲同学在第二位、第三位、第四位、第五位,再安排两位老师,最后安排其他同学,利用
分类加法原理、分步计数原理可得答案
【详解】若甲同学在第二位,两位老师可以在第三第四位,或者两位老师在第四第五位,或者两位老师在
第五第六位,其他同学没有限制要求,
34G居=36种:
若甲同学在第三位,或者两位老师可以在第一第二位,或者两位老师可以在第四第五位,或者两位老师在
第五第六位,其他同学没有限制要米,有344=36种,
若甲同学在第四位,两位老师可以在第一第二位,或者两位老师在第二第三位,或者两位老师在第五第六
位,其他同学没有限制要求,有344=36
种;
若甲同学在第五位,两位老师可以在第一第二位,或者两位老师在第二第三位,或者两位老师在第三第四
位,其他同学没有限制要求,有344=36
种:
所以共有36×4=144种.
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故选:B.
8已知函数(x)-r-2x+血x有两个不同的极值点,西,且不等式()+f(,)K+5+1-4
恒成立,则实数t的取值范围是()
A.[-L,+o∞)
B.【-5,+o)
c2-2h2+o)D[l-h2,+o)
【答案】A
【解析】
【分折】把函数()=心-2x+血x有两个不同的极值点,。转化为根的分布求出a的范围,
利用分离参数法得到(:)+(:)(+)+4<1把()+(s)一(x+)+4转化为
f))(G++4=-子+3-h2a,$4o)-=子3-h2a0ea)
利用导数求出
h(@的值域,即可得到答案
【详释1了()-2m2+e>0)】
因为函数()=ar-2x+血x有两个不同的极值点,名,
2ax2-2x+1=0
所以方程
有两个不相等的正实数根,
△=4-8a>0
1
于是有
+x2=->0
a
,解得
1
1
Xx2=
>0
0<a<
2a
2
因为不等式f()+f()x+五+1-4,
恒成立,
所以(x)+f(:)(:+)+4<‘恒成立
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f(x)+f(x2)-x-x2+4=a-2x+nx+a-2x2+hx2-x-x2+4
=a(名+x2-2xx3]-3(x+x)+h()+4
=-2+3-ln2a
数4o)=-子+3-h2a0<a<
2上单调递增
因此实数t的取值范围是-+o)
故选:A
【点睛】导数的应用主要有:
(1)利用导函数几何意义求切线方程;
(2)利用导数研究原函数的单调性,求极值(最值):
(3)利用导数求参数的取值范围,
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分
9.在数列{a}中,4=0,且aH=30,+6n-3,则()
A.0÷3
B.《a,+3m为等比数列
C.a3=12
D.{a.-3”}为等差数列
【答案】ABD
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【解析】
【分析】根据数列的递推公式,可求4,4的值,判断AC是否正确;利用等比数列的定义判断数列
{a,+3m}是否为等比数列,再利用等差数列的通项公式判断{a。-3”}是否为等差数列
【详解】因为4=0,且0m=30n+6n-3
所以4=6x1-3=3,4=3+12-3=18,A正确,C错误
因为0m1=30.+6n-3,所以a1+3n+)=3(a.+3m),又4=0,
所以4+3=3,所以{a,+3m}为等比数列,且首项为3,公比为3,
所以0+3n=3”,所以a.-3”=-3n
所以{a,-3”}为等差数列,且公差为3,B,D均正确。
故选:ABD
10.下列说法正确的是()
A.甲、乙、丙、丁4人站成一排,甲不在最左端,则共
CA种排法
B.3名男生和4名女生站成一排,则3名男生相邻的排法共
AA种
C.3名男生和4名女生站成一排,则3名男生互不相邻的排法共
AA种
D.3名男生和4名女生站成一排,3名男生互不相邻且女生甲不能排在最左端的排法共有1296种
【答案】ACD
【解析】
【分析】先排特殊元素(位置)再排其他元素,可判断A的正误:利用捆绑法,可判断B的正误:利用插
空法,可判断C的正误,利用插空法和特殊元素(位置)法,可判断D的正误,即可得答案
【详解】对于A:先排最左端,有C种排法,再排利余3个位置,有A种排法,则共有CA种特法。
故A正确;
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对于B:3名男生相邻,有A种排法。和剩余4名女生排列,相当于5人作排列,有A种排法,
所以共
AA号种排法,故B错误:
对于C:先排4名女生,共有A种排法,且形成5个空位,再排3名男生,共有A种排法。
所以共
AA种排法,故C正确:
对于D:由C选项可得3名男生和4名女生站成一排,则3名男生互不相邻的排法共
AA种排法,
若女生甲在最左端,且男生互不相邻的排法
AA种排法,
所以3名男生互不相邻且女生甲不能排在最左端的排法共
AA.AA=1296种,故D正确
故选:ACD
11.已知函数
(x)=Inx
x,e是自然对数的底数,则()
A若血x=血西,则+x=2e
B.2lh3>3ln元2>3n2
1
c.f(x)的最大值为e
D.对任意两个正实数,出,且≠,若(G)=f(5),则西>
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于C,求出函数的导数,判断导数正负,确定函数单调性,即可求得最大值:对于B,根据函
数的单调性,即可判断:对于A,举反例即可判断:对于D,将心)=》展开整理得
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2(-10
然后采用分析法的思想,推出血>
x2+
一,构造
Inx+Inx2 m(x+x2),Inx -In x2 m(x-x2)
函数0=h1-24-)
t+1,求其最小值即可判断:
【详解】由题意得()=
()z
当0<x<e时,f(>0.f田递增,
当x>e时,f闭<0,f田适减,
放fax=fe)=
e,故C正确;
由于3<π,由于当>c时,四递减,故f)>f网,
ln3>lnr,2mln3>2×3n
即3π
,即2h3>3h元,
为o-2-f国
n2<hr,3n23×2nr.即3n元2>3lh2,
故2π
故21h3*>3nπ2>3h2
,故B正确:
Inx2 Inx
若x血x2=x2lnx,则2x,即f(x)=f(x),由f(2)=f(4)可知,2+4≠2e,故A错误;
对任意两个正实数,x,且≠为,若(x)=f(x)
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h龙_n五
不妨设0<x2<x1,即x1x2,
Inx_Inxz=m
设x为2,则lnx=mx,ln为3=mx2,
m=h光-ln玉
则lnx+lnx2=m(x+x),hx-nx2=m(x-x),则x-3,
而5>c分n+h>2台mg+)>2台血-ln五、2
x-x2x+x
2(-1)
台nx-nx>2-)分h点>号
x1+x2
x2+1’
+,则0=20+》-20--
设-毫>0=n-2.
>0
tt+1)2tt+1)2
0=--2c>y
为单调增函数,故u()>u()=0,
2(-1)
n>为
即x+1成立,故
5>e2故D正确,
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:对于选项A和D,构造新函数,结合分析法及导数证明不等关系
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12已知数列fa}满足4=2,a,=2a+2”(neN,n≥2),则4,=
2
【答案】
【解析】
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【分析】根据递推公式逐项计算可得的值。
【详解1a,=20+2"(neN,n≥2)且4=2,则4,=2a+22=22,4,=2a+2=3-2,
a4=2a3+24=4.24a=2a4+23=5.2a6=2a+2=6-26a,=2a6+2?=7.2
ag=2a7+28=8.28=21
21
故答案为:
【点睛】本题考查利用递推公式写出数列中的项,考查计算能力,属于基础题
13.曲线f=r-hx在点f0
处的切线与坐标轴围成的图形的面积为一
11
【答案】4#0.25
【解析】
【分析】先求出切线方程,后求围成的三角形面积即可.
【详解】易知的定义政为∈(0,+o),而f0=,故切点为
0,1)
设切线斜率为k,且(=32
x,故k=f'0)=3-1=2.
y-1=2(x-1)
y=2x-1
切线方程为
,化简得
1
当y=0时,x=)
2,当x=0时,y=1,
S11
易知国废的图形是三角形,设面积为S,检5=产分小
4
故答案为:4
l4.我国古代数学著作《九章算术》中研究过一种叫“鳖(bi)臑(nào)”的几何体,它指的是由四个直
角三角形围成的四面体,那么在一个长方体的八个顶点中任取四个,所组成的四面体中“鳖臑”的个数是
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【答案】24
【解析】
【分析】先以平面ABCD为基准,在平面ABCD内取三点A、B、C,然后判断一次一共可以确定多少
个“鳖(bi)臑(nào)”,然后类比推理,将重复计算的舍去即可.
D
B
【详解】(1)
(2)
D
D
D
A
A
(3
(4)
B
如图以平面ABCD为基准,在平面ABCD内取三点A、B、C,显然(1)(2)合题意,(3)(4)不
合题意,同理,将ABC换成小、B、D,DB、C,AD、C,各能找到两个“鳖(bi)臑
(nào)”,所以当三点确定在一个平面上时,可以确定8个“鳖(bi)臑(no)”,共有6个面,所以
可确定6×8=48个“鳖(bi)腈(nào)”,但上图(1)在以平面
BAB为基准时又被算了一次,图
(2)在以平
BCB,G为基准时又被算了一次,所以每一种情况都被重复计算了一次,故共能确定
48=24
2
个“鳖(bie)臑(nao)”.
故答案为:24
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.在△ABC中,a=3,b-c=2,
CosB=-1
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b.c
(1)求的值:
(2)求sin(B+C)的值.
【答案】(1)b=7,c=5
3V3
(2)14
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理可构造方程求得b,由c=b-2可得C;
(2)由同角三角函数关系可得sinB,根据正弦定理得到sinA,由sin(B+C)=sinA可得结果
【小问1详解】
.b-c=2∴.c=b-2
由余弦定理得:
b2=a2+c2-2 ac cos B=9+(b-2)}2+3(b-2)
解得:b=7,∴c=5
【小问2详解】
B∈(0,x),cosB=-
.sin
2,
白正弦定星每:5咖A4sim83x
23v5
b
714’
sin(B+C)=sin(x-)=sin3
14·
16已知数列O的前n项和为S,且2S303(eN)
(1)求数列(的通项公式
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(2)若b。=1)8,求数列)的前u项和,
b
【答案】(1)a,=3”
4
【解析】
【分析】()利用a,、S的关系可得0,=30,1,即可知{a,}为等比数列,写出等比数列通项公式即可
(2)由4)得,。=+):3”,利用错位相减求和法即可求出前n项和.
【小问1详解】
当”=时,
2S1=241=3a1-3
解得93
当n≥2时,2S=301-3
则2,-2S=2a.=(3a.-3)-(3a-3),即4=3a1,
则8,0
又4*0
m=3
.a1,故{an}是以a=3为首项,以3为公比的等比数列,
·数列{a}的通项公式为0,=3”
【小问2详解】
由(1)知a=3”
所以b。=(m+1)a,=(m+0-3”
所以7。=2×3'+3×32+4×3++(n+10-3”
①,
则37,=2×32+3×3+4×3++n-3”+m+0)-3
②,
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①②,得27。=2×3'+32+3°+3++3”-0+10-301
整理,得27。=3+32+3+3+…+3”+3-n+0-3
所=兮+3-
17已知圆C过4(,0),B(0,1)两点且圆心C在直线x+y-4=0上
(1)求圆C的方程:
4V30
(2)已知直线:y=cx-1被圆C截得的弦长为5,求实数k的值
【答案】1)(x-2+(y-2}2=5
22
K=
(2)k=2或19
【解析】
【分析】1先设圆的标准方程,带入点A(,0),B(0,1)的坐标求出参数即可;
(2)先求点到直线距离公式求距离,再根据垂径定理列式求k即可
【小问1详解】
设Ca,4-a,半径为(>0)
所以圆C的方程为(x-a+(y-4+a)}2=r2
(0-a}+1-4+a)2=r2
所以1-a)2+(0-4+a2=r2
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a=2
解得r=V5
所以圆C的方程为x-2+0-2}=5
【小问2详解】
d=2-2-1-2k-3到
圆心C(2,2)到直线:y=-的距离4R+-
2V+1
2k-32230
由垂径定理得
定5
22
k=
解得k=2或19
18.如图,在正四棱锥1
-ABCD,1C与BD交于O点.F,G是
G是棱PB上的两个三等分点,DF与
PO
E
交于”点
E
(1)求证:OG∥平面ADF:
(2)若AB=32,PC=3V5,求直线AE与平面ACF所成角的正弦值
【答案】(I)F,G是棱PB上的两个三等分点,
mFG-GB-3PB
由题知四边形ABCD是正方形,所以DO=BO,所以OG∥DF
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又OG丈平面ADF,DFC平面ADF,所以OG∥平面ADF
V34
(2)34
【解析】
【分析】(1)利用三角形中位线证明OGDF,证得OG∥平面ADF:
(2)以O为坐标原点,建立空间直角坐标系,向量法求线面角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以0为坐标原点,
OA,OB,OP
所在直线分别为
x,y,Z
轴建立如图所示的空间直角坐标系
B
OGIIDF,PF=FG
因为
,所yEF是△POG的中位线,即E是PO
的中点,
因为AB=32,PC=3N5,所以A0=C0=3,P0=V3N5-32=6,0E=3.
则1(3,0,0,E(0,0,3),C(-3,00),F(0,14)
EA=(3,0,-3),4AF=(-3,1,4),C℉=(31,4)
m·AF=-3x+y+4z=0,
设平面ACF的法向量为m=(x,y,z)则'm.CF=3x+y+42=0,
令2=1,则x=0y=4,得m=(0,4,)
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因为os(Em
EA.m
V34
EAm
34,
V34
所以直线4AE与平面ACF所成角的正弦值为34,
19已知函数f()=-lmr-a
,a∈R
(1)若x=1是f()的极值点,求函数f()的单调性,
[1
(2在(山的深件下,当22时.求的#位
【答案】)f(冈在(0,1)上单调递减,在山,+)上单调递增,
(2)最小值为0,最大值
2n21
【解析】
【分】山)求出发函数的导函数,结合了0=0求得1,代入导活数。得到了(-+n-
x2
再由厂r+血x1在(0,+切)上单调递增,且l时0,可得当01时,"()大0,f(冈单调
递减:当>1时,()>0,f四单调递猫。
白少可:当店].了内[2上运,在L*地#可
=0.#学付).问.大小间网大位
【小问1详解】
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f(x)-a-1-I-@+Ix-1
,x>0
x2
因为x=1是()的极值点,
所以f'(0=0,可得a=1.
以x匹-1,r)-t
x2
因为y=r+lnx-l在(0,+o)上单调递增,且x=1时,y=0,
所以0<x<1时,2+nr-1<0,f儿因<0,f()单调递减:
x>1时,2+nx-1>0,f()>0,f(✉)单调递增
故f(x)在0,)上单调递减,在山,+切)上单调递增。
【小问2详解】
在1)的条件下,f(女在(0,山上单调递减,在(山,+切)上单调递指。
上单调递减,在(1,2]上单调递增。
来1011e02221-222222123
1
2
2
2
0)6-1g-22分22-he-h水h20
2h2-
所.当子].求内的录为0,人为22
2
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(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用2 B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效.
3.回答第II卷时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 在数列中,,,,则的值为( )
A. 17 B. 18 C. 19 D. 21
2. 下列结论中错误的一项是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
3. 若,则
A. 2 B. 1 C. D.
4. 某班有6名班干部,其中4名男生,2名女生.从中选出3人参加学校组织的社会实践活动,在男生甲被选中的情况下,女生乙也被选中的概率为( )
A. B. C. D.
5. 已知定义在上的函数的图象如图,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
6. 在四面体中,为棱的中点,则( )
A. B. C. D.
7. 现有甲、乙、丙、丁四位同学要与两位老师站成一排合影留念,则甲同学不站两端且两位老师必须相邻的站法有( )
A. 72种 B. 144种 C. 288种 D. 576种
8. 已知函数有两个不同的极值点,且不等式恒成立,则实数t的取值范围是( )
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 在数列中,,且,则( )
A. B. 为等比数列
C. D. 为等差数列
10. 下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙、丁4人站成一排,甲不在最左端,则共有种排法
B. 3名男生和4名女生站成一排,则3名男生相邻的排法共有种
C. 3名男生和4名女生站成一排,则3名男生互不相邻的排法共有种
D. 3名男生和4名女生站成一排,3名男生互不相邻且女生甲不能排在最左端的排法共有1296种
11. 已知函数,是自然对数的底数,则( )
A. 若,则
B.
C. 的最大值为
D. 对任意两个正实数,且,若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列满足,,则________.
13. 曲线在点处的切线与坐标轴围成的图形的面积为______.
14. 我国古代数学著作《九章算术》中研究过一种叫“鳖(biē)臑(nào)”的几何体,它指的是由四个直角三角形围成的四面体,那么在一个长方体的八个顶点中任取四个,所组成的四面体中“鳖臑”的个数是________.
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. 在中,,,.
(1)求的值;
(2)求的值.
16. 已知数列{}的前n项和为,且2=3-3(n∈)
(1)求数列{}的通项公式
(2)若=(n+1),求数列{}的前n项和
17. 已知圆过两点且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)已知直线被圆截得的弦长为,求实数的值.
18. 如图,在正四棱锥中,与交于点,是棱上的两个三等分点,与交于点.
(1)求证:平面;
(2)若,求直线与平面所成角的正弦值.
19. 已知函数.
(1)若是的极值点,求函数的单调性;
(2)在(1)的条件下,当时,求的最值.
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