内容正文:
海南州高级中学2023-2024学年第二学期高二期中考试
数学试卷
满分:150分 考试时间:120min
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上:
第I卷(选择题共60分)
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. 已知等差数列中,,公差,则( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
2. 下列数列中成等差数列的是( )
A. B. C. D.
3. 音乐与数学有着密切的联系,我国春秋时期有个著名的“三分损益法”:若以“宫”为基本音,“宫”经过一次“损”,频率变为原来的,得到“徵”;“徵”经过一次“益”,频率变为原来的,得到“商”;.....依次损益交替变化,获得了“宫、徵、商、羽、角”五个音阶.据此可推得( )
A. “徵、商、羽”的频率成等比数列
B. “宫、徵、商”的频率成等比数列
C. “商、羽、角”的频率成等比数列
D. “宫、商、角”的频率成等比数列
4. 已知,则函数在处的导数为( )
A. B. 3 C. D. 6
5. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
6. 函数在时有极小值0,则( )
A. 4 B. 6 C. 11 D. 4或11
7. 函数,若在是减函数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. “四书五经”是我国9部经典名著《大学》《论语》《中庸》《孟子》《周易》《尚书》《诗经》《礼记》《春秋》的合称.为弘扬中国传统文化,某校计划在读书节活动期间举办“四书五经”知识讲座,每部名著安排1次讲座,若要求《大学》《论语》《周易》均不相邻,则排法种数为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分
9. 在等比数列中,,前三项和,则公比q的值为( )
A. 1 B.
C. D.
10. 下列求导运算正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
11. 两个学校,开展节能活动,活动开始后两学校的用电量,与时间t(天)的关系如图所示,则一定有( )
A. 比节能效果好
B. 用电量在上的平均变化率比的用电量在上的平均变化率小
C. 两学校节能效果一样好
D. 与自节能以来用电量总是一样大
12. 为弘扬我国古代“六艺”文化,某研学旅行夏令营主办单位计划在暑假开设“礼、乐、射、御、书、数”六门体验课程,若甲乙丙三名同学各只能体验其中一门课程.则( )
A. 甲乙丙三人选择课程方案有120种方法
B 甲乙丙三人选择同样课程有6种方案
C. 恰有三门课程没有被三名同学选中的选课方案有120种
D. 若有五名教师教这6门课程,每名老师至少教一门,且老师不教“数”,则有1440种排课方式.
第II卷(非选择题共90分)
三、填空题(本小题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上.
13. 正项等比数列中,,则______.
14. 曲线在处切线方程是________.
15. 设是等比数列,且,,则的值是___________.
16. 重庆位于中国西南部、长江上游地区,地跨青藏高原与长江中下游平原的过渡地带.东邻湖北、湖南,南靠贵州,西接四川,北连陕西.现用4种颜色标注6个省份的地图区域,相邻省份地图颜色不相同,则共有______种涂色方式.
四、解答题(本小题共6小题,共70分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)
17. 已知是等差数列,是等比数列,且
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
18. 根据张桂梅校长真实事迹拍摄的电影《我本是高山》于2023年11月24日上映,有3名同学和2名家长相约一起去观看该影片,他们的座位在同一排且连在一起.求:
(1)甲同学必须坐乙同学左边坐法有多少种?
(2)2名家长互不相邻的坐法有多少种?
(3)2名家长坐一起有多少种?
19. 已知是等差数列的前n项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)为何值时,取得最大值并求其最大值.
20. 已知数列是公比为2的等比数列,且.
(1)求的通项公式及前项和;
(2)设,求数列的前项和.
21. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间和极值.
22. 已知函数在时取得极值.
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数在区间上的最小值.
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海南州高级中学2023-2024学年第二学期高二期中考试
数学试卷
满分:150分 考试时间:120min
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上:
第I卷(选择题共60分)
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. 已知等差数列中,,公差,则( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】A
【解析】
【分析】由等差数列通项公式计算即得.
【详解】依题意,等差数列通项,
所以.
故选:A.
2. 下列数列中成等差数列的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用等差数列定义,逐一验证各个选项即可判断作答.
【详解】对于A,,A不是等差数列;
对于B,,B不是等差数列;
对于C,,C是等差数列;
对于D,,D不是等差数列.
故选:C
3. 音乐与数学有着密切的联系,我国春秋时期有个著名的“三分损益法”:若以“宫”为基本音,“宫”经过一次“损”,频率变为原来的,得到“徵”;“徵”经过一次“益”,频率变为原来的,得到“商”;.....依次损益交替变化,获得了“宫、徵、商、羽、角”五个音阶.据此可推得( )
A. “徵、商、羽”的频率成等比数列
B. “宫、徵、商”的频率成等比数列
C. “商、羽、角”的频率成等比数列
D. “宫、商、角”的频率成等比数列
【答案】D
【解析】
【分析】依题意求出“宫、徵、商、羽、角”这5个音阶的频率,根据等比数列的定义可得答案.
【详解】设“宫”的频率为,则“徵”的频率为,“商”的频率为,“羽”的频率为,“角”的频率为,
所以“宫、商、角”的频率成等比数列,公比为.
故选:D
4. 已知,则函数在处的导数为( )
A. B. 3 C. D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】由极限的性质结合导数的定义计算即可.
【详解】根据题意,设函数在处的导数为.
因为,则,
即,所以.
故选:D
5. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对函数求导得,从而可求解.
【详解】由题意得,所以.故A正确.
故选:A.
6. 函数在时有极小值0,则( )
A 4 B. 6 C. 11 D. 4或11
【答案】C
【解析】
【分析】求导后,由已知得到,解出,再代入导数得到单调性检验,最后得出结果.
【详解】,
因为在时有极小值0,
所以,
解得或,
当时,恒成立,
所以在上单调递增,没有极值,舍去;
当时,,
令,解得或,
所以当时,为单调递减函数;
当或时,为单调递增函数;
所以在处取得极小值,满足题意,
所以,
故选:C.
7. 函数,若在是减函数,则实数a取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求导,导函数小于等于0恒成立,分离参数求新函数最值即可求解.
【详解】函数,
若函数在区间上是减函数,则在恒成立,
即在恒成立,
由对勾函数性质可知在单调递减,故,所以.
故选:C.
8. “四书五经”是我国9部经典名著《大学》《论语》《中庸》《孟子》《周易》《尚书》《诗经》《礼记》《春秋》的合称.为弘扬中国传统文化,某校计划在读书节活动期间举办“四书五经”知识讲座,每部名著安排1次讲座,若要求《大学》《论语》《周易》均不相邻,则排法种数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】采用插空法排列,先排《中庸》《孟子》《尚书》《诗经》《礼记》《春秋》这6次讲座,再将《大学》《论语》《周易》这3次讲座插空,根据分步乘法计数原理,可得答案.
【详解】先排《中庸》《孟子》《尚书》《诗经》《礼记》《春秋》这6次经典名著的讲座,
共有种排法;
再从7个空位中选3个,排《大学》《论语》《周易》这3次讲座,有种排法,
故总共有种排法;
故选:D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分
9. 在等比数列中,,前三项和,则公比q的值为( )
A. 1 B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】根据给定条件,列出方程求解即得.
【详解】等比数列中,,前三项和,则,于,
解得或,
所以公比q的值为或1.
故选:AB
10. 下列求导运算正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】CD
【解析】
【分析】结合已知条件,结合导数的求导法则,即可求解.
【详解】若,则,故A错误;
若,则,故B错误;
若,则,故C正确;
若,则,故D正确,
故选:CD.
11. 两个学校,开展节能活动,活动开始后两学校的用电量,与时间t(天)的关系如图所示,则一定有( )
A. 比节能效果好
B. 的用电量在上的平均变化率比的用电量在上的平均变化率小
C. 两学校节能效果一样好
D. 与自节能以来用电量总是一样大
【答案】AB
【解析】
【分析】根据两函数切线斜率的变化以及切线斜率的几何意义、平均变化率的定义对各选项的正误进行判断,可得出正确选项.
【详解】由图象可知,对任意的,
曲线在处切线比曲线在处的切线要“陡”,
所以比节能效果好,A正确,C错误;
由图象可知,,
则的用电量在上的平均变化率比的用电量在上的平均变化率小,B选项正确;
由于曲线和曲线不重合,D选项错误.
故选:AB
12. 为弘扬我国古代“六艺”文化,某研学旅行夏令营主办单位计划在暑假开设“礼、乐、射、御、书、数”六门体验课程,若甲乙丙三名同学各只能体验其中一门课程.则( )
A. 甲乙丙三人选择课程方案有120种方法
B. 甲乙丙三人选择同样课程有6种方案
C. 恰有三门课程没有被三名同学选中的选课方案有120种
D. 若有五名教师教这6门课程,每名老师至少教一门,且老师不教“数”,则有1440种排课方式.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据分步计数原理即可求解A,根据分类加法计数原理可求解B,根据排列组合,结合分类即可求解CD.
【详解】对于A,甲乙丙三人每人都有6种选择,共有种,故A错误,
对于B, 甲乙丙三人选择同样课程有6种方案,故B正确,
对于C,恰有三门课程没有被三名同学选中即3名学生选择了不同的三门,故有种方案,故C正确,
对于D,若老师教2门课程,则有种,
若老师教1门课程,且教2门课的老师教“数”,则有种,
若老师教1门课程,且教2门课的老师不教“数”,则有种,
因此一共有种方案,故D正确,
故选:BCD.
第II卷(非选择题共90分)
三、填空题(本小题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上.
13. 在正项等比数列中,,则______.
【答案】2
【解析】
【分析】由正项等比数列性质,有,则.
【详解】正项等比数列中,,则.
故答案为:2
14. 曲线在处的切线方程是________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数的几何意义即可求解.
【详解】由
则,所以,,
所以在处的切线方程为,
即.
故答案为:
15. 设是等比数列,且,,则的值是___________.
【答案】32
【解析】
【分析】根据题意可求得等比数列的公比,再根据,即可求得答案.
【详解】由是等比数列,设公比为q,且,,
则可得,故 ,
所以,
故答案为:32.
16. 重庆位于中国西南部、长江上游地区,地跨青藏高原与长江中下游平原的过渡地带.东邻湖北、湖南,南靠贵州,西接四川,北连陕西.现用4种颜色标注6个省份的地图区域,相邻省份地图颜色不相同,则共有______种涂色方式.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,得到这4中颜色全部都用上,其中必有两个不相邻的地区涂同一中颜色,利用穷举法,结合排列数公式,即可求解.
【详解】根据题意,用4种颜色标注6个省份地图区域,相邻省份地图颜色不相同,
则这4中颜色全部都用上,其中必有两个不相邻的地区涂同一中颜色,
共有:{“四川和湖南”且“贵州和湖北”}、{“四川和湖南”且“贵州和陕西”}、{“四川和湖北”且“贵州和陕西”、{“四川和湖北”且“湖南和陕西”、{“贵州和湖北”且“湖南和陕西”,共有5种情况,
所以不同的涂色共有种.
故答案为:.
四、解答题(本小题共6小题,共70分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)
17. 已知是等差数列,是等比数列,且
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出等比数列的公比,再求出的值,根据等差数列的通项公式求解;
(2)根据等差数列和等比数列的前项和公式求数列的前项和.
【小问1详解】
等比数列的公比,
所以,,
设等差数列的公差为,
因为,,
所以,即,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,,.
因此,
从而数列的前项和
.
18. 根据张桂梅校长真实事迹拍摄的电影《我本是高山》于2023年11月24日上映,有3名同学和2名家长相约一起去观看该影片,他们的座位在同一排且连在一起.求:
(1)甲同学必须坐乙同学左边的坐法有多少种?
(2)2名家长互不相邻的坐法有多少种?
(3)2名家长坐一起有多少种?
【答案】(1)60 (2)72
(3)48
【解析】
【分析】(1)由排列数的意义即可求解;
(2)由分步乘法计数原理以及插空法即可求解;
(3)由分步乘法计数原理以及捆绑法即可求解.
【小问1详解】
因为甲同学必须坐乙同学左边,又一共有5人,
故所求坐法有种.
【小问2详解】
根据题意,先将3名同学排好,有种坐法,
再在这3名同学之间及两头的4个空位中插入2名家长,有种坐法,
由分步乘法计数原理可知,共有种坐法.
【小问3详解】
两名家长捆绑有种,然后与三名学生和整体进行全排,所以有种.
19. 已知是等差数列的前n项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)为何值时,取得最大值并求其最大值.
【答案】(1);(2)n=4时取得最大值.
【解析】
【分析】(1)利用公式,进行求解;
(2)对进行配方,然后结合由,可以求出的最大值以及此时的值.
【详解】(1)由题意可知:,当时,,
当时,,
当时,显然成立,∴数列的通项公式;
(2),
由,则时,取得最大值28,
∴当为4时,取得最大值,最大值28.
【点睛】本题考查了已知求,以及二次函数的最值问题,根据的取值范围求最大值是解题的关键.
20. 已知数列是公比为2的等比数列,且.
(1)求的通项公式及前项和;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)只需求得,结合即可得出的通项公式,再结合等比数列求和公式即可求得;
(2)化简得到,再通过裂项相消法即可求解.
【小问1详解】
设数列是公比为,因为,,所以解得,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,,
所以
.即数列的前项和.
21. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间和极值.
【答案】(1);
(2)递增区间为,递减区间为,极大值,极小值.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义求解即可;
(2)求出函数的定义域,对函数求导后,由导数的正负可求出函数的单调区间,从而可求出函数的极值.
【小问1详解】
函数,于是,求导得,
所以,所以所求切线方程为:,即.
【小问2详解】
函数的定义域为,
求导得,
当或时,,当时,,
因此函数在上单调递增,在上单调递减,
当时,取得极大值,
当时,取得极小值,
所以函数的递增区间为,递减区间为,
极大值,极小值.
22. 已知函数在时取得极值.
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数在区间上的最小值.
【答案】(1)递增区间是,递减区间是;
(2).
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,由给定的极值点求出值并验证,再解导数大于0、小于0的不等式即得.
(2)利用(1)中单调区间求出极小值及端点处的函数值即得.
【小问1详解】
函数,求导得,
由函数在时取得极值,得,解得,
此时,显然是的变号零点,即是极值点,
因此,,当或时,,当时,,
所以函数的递增区间是,递减区间是.
【小问2详解】
由(1)知,函数的在上单调递增,在上单调递减,
,,
所以函数在区间上的最小值是.
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