内容正文:
景德镇市2023-2024学年下学期期末质量检测卷
高二数学
命题人:郭红兵、程艺超(昌江一中)
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.
第I卷(选择题)
一、单项选择题: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. 数列的通项公式可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将数列前5项改写为统一格式即可发现规律得到数列的通项公式.
【详解】由题数列的前5项可改写为,
其中负号交替出现在偶数项,分母为从1开始的奇数,
故数列的通项公式为.
故选:D.
2. 设函数,则( )
A. B. 2 C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】先求出,再结合导数定义即可得解.
【详解】由题,
故由导数定义得.
故选:A.
3. 在等差数列中,若,则其前7项和为( )
A. 7 B. 9 C. 14 D. 18
【答案】C
【解析】
【分析】由条件利用等差数列性质可求,结合等差数列前项和公式求解结论.
【详解】因为数列为等差数列,
所以,
所以数列的前项和,
故选:C.
4. 一个网上贷款平台在2024年初给出贷款的月利率为,某大学生此时从该平台贷款元,按照复利计算,他10个月后一次性还款的金额应为( )
A. 元 B. 元 C. 元 D. 元
【答案】D
【解析】
【分析】依据应还金额=贷款金额 (1+月利率) 月份进行求解即可.
【详解】应还金额=贷款金额 (1+月利率) 月份,
由题意知贷款金额为,月利率为,月份为10,
所以.
故选:D.
5. 下列给出的四个函数中,零点的个数最多的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据零点的定义,以及利用导数判断函数的单调性,以及最值,零点存在性定理,即可判断零点个数最多的函数.
【详解】A. ,得,有1个零点,
B. ,,得,当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,当时,函数取得最大值,
且,所以只有1个零点,
,所以在区间只有1个零点,
所以函数有2个零点,
C. ,,得,
当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,
所以当时,函数取得最小值0,所以只有1个零点,
D. 在定义域单调递增,,,
所以函数只有1个零点,
综上可知,零点个数最多的是函数有2个零点.
故选:B
6. 对于数列,若存在正整数,使得,则称是“谷值数列”,是数列的“谷值点”.现有数列,其通项,则该数列所有“谷值点”之和为( )
A. 3 B. 9 C. 10 D. 12
【答案】B
【解析】
【分析】首先计算数列的前10项,再结合数列的单调性,确定“谷值点”.
【详解】由题意可知,,,,
,,,,,,
函数,在单调递增,且时,,
且,所以从10开始,不会是“谷值点”,
只有,所以数列只有1个“谷值点”,谷值点为9.
故选:B
7. 设,且,其中是自然常数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据不等式结构特征可变形为,进而构造函数研究其单调性,根据其单调性以及参量取值范围即可得解.
【详解】因为,
所以,即,
令,则,
所以当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
因为,所以,且,
所以由即得.
故选:A.
8. 将函数的图象绕原点逆时针旋转角,得到曲线.若曲线始终为函数图象,则的最大值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】首先根据导数求函数在定义域上切线斜率的最大值,转化为切线旋转,根据函数的定义,即可求解.
【详解】令原函数为,即,求导得,
当时,,函数在上单调递增,
函数的图象上点处切线斜率由1逐渐增大到2,记时的点为,
令函数图象在处的切线倾斜角为,则,
曲线在除端点外的任意一点处的切线垂直于轴时,则曲线上存在两点,其横坐标相同,
而曲线始终为函数图象,因此,而,
则,
所以的最大值为.
故选:A
【点睛】关键点点睛:本题的关键是理解函数的定义,并转化为原点处的切线的旋转问题.
二、多项选择题: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. 数列的前项和,则( )
A. B.
C. 数列有最小项 D. 是等差数列
【答案】AD
【解析】
【分析】根据作差求出的通项,即可判断A、B,根据二次函数的性质判断C,根据等差数列的定义判断D.
【详解】对于A:因为,当时,故A正确;
对于B:当时,
所以,
经检验时也成立,所以,
所以,,则,故B错误;
对于C:因为,所以当或时取得最大值,且,
即数列有最大项,故C错误;
对于D:因为,则,又,
所以是首项为,公差为的等差数列,故D正确.
故选:AD
10. 三次函数的图像与轴有两个交点,则( )
A. 有唯一的极值
B.
C. 存在等差数列,使
D. 过点可作曲线的两条切线
【答案】BCD
【解析】
【分析】首先求函数的极值点,并根据极值点和零点的定义,即可判断AB,根据的特征,判断,即可求等差数列,判断C,根据导数的几何意义,求切点个数,即可判断D.
【详解】A.,得或,
,的变化情况如表所示,
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
函数有2个极值,故A错误;
B.极小值,若函数的图象与轴的交点有2个,则,即,
即函数
其中极大值点就是一个零点,另一个零点是2,所以,故B正确;
C.当时,满足,
则,
,
同理,满足,故C正确;
D.设过点作曲线的切线的切点为,则,,
则,即,
即,得,或,
有两个切点,所以过点可作曲线的两条切线,故D正确.
故选:BCD
11. 下列关于数列与其前项和的命题,表述正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若是等比数列,,则 D. 若,则数列单调递增
【答案】AD
【解析】
【分析】利用数列周期性判断A;求出通项公式判断B;利用等比数列片段和的性质计算判断C;作商求出通项并确定单调性判断D.
【详解】对于A,由,得,则数列的周期为3,
又,因此,A正确;
对于B,,则数列是等比数列,,
当,而不满足上式,B错误;
对于C,是等比数列,,则成等比数列,
其首项为1,公比为3,则,C错误;
对于D,,当时,,
当,,满足上式,
因此且,则数列单调递增,D正确.
故选:AD
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 记为等比数列的前项和,若,则公比为__________.
【答案】##-0.5
【解析】
【分析】由,可得,化简解出即可得出
【详解】由,可得,
即,
故答案为:
13. 已知函数的图象如下,则不等式的解集为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由函数的图象可得函数的增减区间,从而可得导函数的正负,进而可求出不等式的解集
【详解】由函数的图象可知,
在和上递增,在上递减,
所以当或时,,当时,,
所以当或时,,
所以不等式的解集为,
故答案为:
14. 牛顿迭代法是牛顿在17世纪提出的用“作切线”来近似求函数零点的一种方法,已知函数,在图象上横坐标为的点处作曲线的切线,切线与轴交点的横坐标为;用代替,重复以上的过程得到;一直下去,得到数列,称为“牛顿数列”.现取,则可知与的大小关系是__________,其中__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据题意求出函数在处的切线与轴交点的横坐标,因为,,根据迭代公式求出并判断出,利用作差法比较与的大小关系即可.
【详解】由题意知,函数在处的切线方程为,
切线与轴交点的横坐标为,
因为,,所以,
所以,
令,则在单调递减,
所以,
所以,即.
故答案为:;.
【点睛】关键点点睛:函数在处的切线为,切线与轴交点的横坐标为,这是本题牛顿迭代法的迭代关系式,利用迭代关系求出并判断出,再利用作差法比较与的大小关系.
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. 已知数列是公差为2的等差数列,且是与的等差中项.
(1)求的通项公式;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由等差中项的定义可得,再有等差数列的通项公式代入计算,即可求解;
(2)根据题意,由裂项相消法代入计算,即可求解.
【小问1详解】
,
,又,
.
【小问2详解】
原式
.
16. 已知函数.
(1)求的极值点;
(2)判断方程在区间上的解的个数,并说明理由.
【答案】(1)极大值点为1,无极小值点
(2)1个,理由见解析
【解析】
【分析】(1)求出,利用、解不等式可得答案;
(2)令,利用导数判断出在区间上的单调性,结合极值、端点值可得答案.
【小问1详解】
,
当时,;当时,,
在单调递增,单调递减,
的极大值点为1,无极小值点;
【小问2详解】
方程在区间上只有1个解,理由如下:
令,
则,
当时,;当时,,
所以在单调递增,在单调递减,
又,
在有一个零点,在无零点,
所以方程在区间上只有1个解.
17. 设为数列的前项和,且.
(1)为何值时,是等比数列;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用已知条件,结合,得到,然后构造即可得解;
(2)由(1)问求出的通项公式,从而求出的通项公式,然后用错位相减法求和即可得解.
【小问1详解】
当时,,即,所以,
当时,①,②,
①②得:,即,所以,
所以,当时,是等比数列,首项为6,公比为3.
【小问2详解】
由第(1)问得,,所以,
所以,
,
故
所以.
18. 设函数,其中为常数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数后,分和两种情况讨论,根据导函数正负可求出函数的单调区间;
(2)方法一,由题意得,构造函数,利用导数求出最值即可,方法二,由题意得,令,则,再证时恒成立即,设,根据导数求出最值即可
【小问1详解】
,其中.
当时,
在上单调递减
当时,,所以;,,
在单调递减,在单调递增
【小问2详解】
方法一:
令,则
取,则恒成立
单调递减,又
当时,;当时,
在单调递增,在单调递减,
方法二:
令,则,下证时恒成立即.
设,则
当时,,故
单调递减,
当时,
在单调递增,有
在单调递增,
综上,,即恒成立
又
符合
19. 如图,一质点在大小随机的外力作用下,在轴上从原点0出发向右运动,每次移动1个单位或2个单位,其中每次移动1个单位的概率均为,移动2个单位的概率均为.
(1)记质点移动5次后位于8的位置的概率为,求的最大值及最大值点;
(2)已知,记质点从原点0运动到的位置的方法种数为,概率为.
(i)求;
(ii)证明:是等比数列,并求.
【答案】(1),此时;
(2)(i),;
(ii)证明:由题意,,
是等比数列,首项为,公比为,
,
.
【解析】
【分析】(1)先根据5次移动中,有3次移动2个单位,2次移动1个单位得到,求导得到其单调性,从而得到最大值及此时;
(2)(i)方法一:根据及,求出,,并根据求出;方法二:同法一求出,,并根据移动次数求出;
(ii)由题意,,变形得到是等比数列,首项为,公比为,进而利用累加法求出通项公式
【小问1详解】
由已知,可得5次移动中,有3次移动2个单位,2次移动1个单位,
,
,
令得,令得,
在单调递增,在单调递减,
当处,取得极大值,也是最大值,
,此时;
【小问2详解】
(i)法一:,则,
,
∴,,,,,
;
法二:,则,
移动到的位置,若每次移动2个单位,则移动4次,故至少移动4次,
若每次移动1个单位,则移动8次,故至多移动8次,
若需要移动8次,则8次移动1个单位,0次移动2个单位,则需要种方法,
若需要移动7次,则有1次移动2个单位,故需要种方法,
若需要移动6次,则有2次移动2个单位,故需要种方法,
若需要移动5次,则有3次移动2个单位,故需要种方法,
若需要移动4次,则有4次移动2个单位,故需要种方法,
故;
(ii)略
【点睛】方法点睛:由递推公式求解通项公式,根据递推公式的特点选择合适的方法,
(1)若,采用累加法;
(2)若,采用累乘法;
(3)若,可利用构造进行求解;
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高二数学
命题人:郭红兵、程艺超(昌江一中)
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.
第I卷(选择题)
一、单项选择题: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. 数列的通项公式可能是( )
A. B.
C. D.
2. 设函数,则( )
A. B. 2 C. D. 1
3. 在等差数列中,若,则其前7项和为( )
A. 7 B. 9 C. 14 D. 18
4. 一个网上贷款平台在2024年初给出贷款的月利率为,某大学生此时从该平台贷款元,按照复利计算,他10个月后一次性还款的金额应为( )
A. 元 B. 元 C. 元 D. 元
5. 下列给出的四个函数中,零点的个数最多的是( )
A. B.
C. D.
6. 对于数列,若存在正整数,使得,则称是“谷值数列”,是数列的“谷值点”.现有数列,其通项,则该数列所有“谷值点”之和为( )
A. 3 B. 9 C. 10 D. 12
7. 设,且,其中是自然常数,则( )
A. B.
C. D.
8. 将函数的图象绕原点逆时针旋转角,得到曲线.若曲线始终为函数图象,则的最大值为( )
A. B. C. D. 1
二、多项选择题: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. 数列的前项和,则( )
A. B.
C. 数列有最小项 D. 是等差数列
10. 三次函数的图像与轴有两个交点,则( )
A. 有唯一的极值
B.
C. 存在等差数列,使
D. 过点可作曲线的两条切线
11. 下列关于数列与其前项和的命题,表述正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若是等比数列,,则 D. 若,则数列单调递增
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 记为等比数列的前项和,若,则公比为__________.
13. 已知函数的图象如下,则不等式的解集为__________.
14. 牛顿迭代法是牛顿在17世纪提出的用“作切线”来近似求函数零点的一种方法,已知函数,在图象上横坐标为的点处作曲线的切线,切线与轴交点的横坐标为;用代替,重复以上的过程得到;一直下去,得到数列,称为“牛顿数列”.现取,则可知与的大小关系是__________,其中__________.
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. 已知数列是公差为2的等差数列,且是与的等差中项.
(1)求的通项公式;
(2)求的值.
16. 已知函数.
(1)求的极值点;
(2)判断方程在区间上的解的个数,并说明理由.
17. 设为数列的前项和,且.
(1)为何值时,是等比数列;
(2)若,求数列的前项和.
18. 设函数,其中为常数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,求实数的取值范围.
19. 如图,一质点在大小随机的外力作用下,在轴上从原点0出发向右运动,每次移动1个单位或2个单位,其中每次移动1个单位的概率均为,移动2个单位的概率均为.
(1)记质点移动5次后位于8的位置的概率为,求的最大值及最大值点;
(2)已知,记质点从原点0运动到的位置的方法种数为,概率为.
(i)求;
(ii)证明:是等比数列,并求.
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