内容正文:
高二阶段性(一)数学学科试题
一、单选题
1. 已知函数则式子表示( )
A. 在处的导数
B. 在处的导数
C. 在上的平均变化率
D. 在上的平均变化率
2. 借助函数的性质可以大致画出函数图象的草图.若是奇函数,且在上单调递增,则的图象大致为( )
A. B.
C. D.
3. 函数在区间上的最大值为( )
A. B. 2 C. D.
4. 已知公比为的等比数列的前项和为,命题,命题:对恒成立,则是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 已知数列,满足,若,则( )
A. 2 B. C. D.
6. 如图,在棱长为1的正方体中,为线段的中点,为线段的中点,则直线到平面的距离为( )
A. B. C. D.
7. 已知双曲线与直线相交于A,B两点,其中中点的横坐标为,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知函数是上的可导函数,的导函数的图象如图,则下列结论不正确的是( )
A. 分别是极大值点和极小值点 B. 分别是极大值点和极小值点
C. 在区间上是增函数 D. 在区间上是减函数
10. 函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B. 图象的一条对称轴是直线
C. 图象的一个对称中心是点
D. 函数是偶函数
11. 已知直线与圆交于两点,则( )
A. 过定点
B. 若直线平分圆的周长,则
C. 的最小值为
D. 的中点的轨迹所形成的图形的面积为
三、填空题
12. 已知直线与曲线在点处的切线垂直,则直线的斜率为________.
13. 已知,,,若、、共面,则_____.
14. 已知直线l的倾斜角为锐角,且过抛物线的焦点,与抛物线交于A、B两点.若在该抛物线的准线上存在一点C,使得为正三角形,则直线l的斜率为_______.
四、解答题
15. 已知公差不为0的等差数列满足,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)数列满足,求的前项和.
16. 已知,如图四棱锥中,底面为菱形,,,平面,E是BC中点,F是PC上一点,且.
(1)证明:平面平面;
(2)求二面角的余弦值.
17. 已知函数.
(1)若曲线在点处的切线的斜率为,求实数的值;
(2)讨论函数的单调性.
18. 已知椭圆,离心率为,且过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线与椭圆交于、两点,坐标原点到直线的距离为,求面积最大值.
19. 定义:,是函数的两个极值点,若,则称为“M函数”.
(1)若为“M函数”,求m的取值范围.
(2)已知函数有两个极值点.
①求a的取值范围;
②证明:为“M函数”.
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高二阶段性(一)数学学科试题
一、单选题
1. 已知函数则式子表示( )
A. 在处的导数
B. 在处的导数
C. 在上的平均变化率
D. 在上的平均变化率
【答案】C
【解析】
【分析】根据平均变化率和导数概念判断即可.
【详解】解:因为
所以表示在上的平均变化率.
故选:C.
2. 借助函数的性质可以大致画出函数图象的草图.若是奇函数,且在上单调递增,则的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据奇函数的对称性,单调性的图象趋势,根据排除法进行求解.
【详解】是奇函数,则图象关于原点对称,AB选项图象关于轴而不关于原点对称,排除AB;
C选项的图象,在上的图象是单调递减的,排除C;
综上分析,D符合题意.
故选:D
3. 函数在区间上的最大值为( )
A. B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出函数的导数,得到函数的单调区间,从而求出函数的最大值.
【详解】,
令,解得:,
令,解得: ,
∴函数在上递增,在上递减,
∴的极大值为 ,
又,,
故所求最大值为.
故选:C.
4. 已知公比为的等比数列的前项和为,命题,命题:对恒成立,则是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】利用等比数列通项公式写出,再结合充分必要条件的定义即可判断.
【详解】由等比数列的通项公式可知,
当时,可得到,即充分性成立;
反之,若,如,不符合,所以必要性不成立.
所以是的充分不必要条件.
故选:A.
5. 已知数列,满足,若,则( )
A. 2 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】计算出的前4项,得到的周期,从而得到答案.
【详解】,,,,……,
故为周期数列,一个周期为3,
故.
故选:C
6. 如图,在棱长为1的正方体中,为线段的中点,为线段的中点,则直线到平面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用空间向量法来求平行线与平行平面间的距离即可.
【详解】
以为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,则,
,即
平面平面平面
直线到平面的距离为点到平面的距离.
设平面的法向量为,则即
令,则
点到平面的距离为.
故选:D.
7. 已知双曲线与直线相交于A,B两点,其中中点的横坐标为,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设中点为,根据易知确定坐标值,再应用点差法及直线斜率的两点公式得到,进而得到双曲线参数的齐次方程求离心率.
【详解】设中点为,由题设易知,故,
因为,故,
所以,而,故,
故,故.
故选:A
8. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意构造函数,利用导数研究其单调性,代入对应值,可得答案.
【详解】令,则,当时,,单调递减,
因为,所以,,即,故.
故选:C.
二、多选题
9. 已知函数是上的可导函数,的导函数的图象如图,则下列结论不正确的是( )
A. 分别是极大值点和极小值点 B. 分别是极大值点和极小值点
C. 在区间上是增函数 D. 在区间上是减函数
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据的正负,从而确定函数的单调性和极值点的情况,即可对每个选项进行判断.
【详解】根据的图象可知:
当时,,单调递减;当时,,且不恒为零,单调递增;
对AB:根据单调性可知,只有极小值点,没有极大值点,故AB错误;
对CD:根据单调性可知,在单调递增,在也单调递增,故C正确,D错误.
故选:ABD.
10. 函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B. 图象的一条对称轴是直线
C. 图象的一个对称中心是点
D. 函数是偶函数
【答案】BD
【解析】
【分析】根据周期可得根据最低点可求解,即可判断A,代入即可求解BC,化简,即可求解D.
【详解】由函数的部分图象知,,即,解得
过点,解得,
,选项A错误;
当时,的一条对称轴是直线,选项B正确;
令,解得的对称中心是,选项C错误;
,是定义域上的偶函数,选项D正确.
故选:BD.
11. 已知直线与圆交于两点,则( )
A. 过定点
B. 若直线平分圆的周长,则
C. 的最小值为
D. 的中点的轨迹所形成的图形的面积为
【答案】AC
【解析】
【分析】求出直线所过定点判断A;利用圆的性质计算判断CD;求出轨迹方程判断D.
【详解】对于A,直线过定点,A正确;
对于B,圆的圆心,半径,当直线过点时,
,解得,B错误;
对于C,,当且仅当时,,C正确;
对于D,当点不在直线时,,点在以线段为直径的圆上,
当在直线时,点在以线段为直径的圆上,而直线不含直线,
即点不含点,因此点的轨迹是以为直径的圆(除点外),
因此的中点的轨迹所形成的图形的面积为,D错误.
故选:AC
三、填空题
12. 已知直线与曲线在点处的切线垂直,则直线的斜率为________.
【答案】##
【解析】
【分析】应用导数的几何意义求切线的斜率,即可得直线的斜率.
【详解】由题设,则,
所以与曲线在点处的切线垂直的直线斜率为.
故答案为:
13. 已知,,,若、、共面,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据空间向量共面的充要条件以及坐标运算即可求解.
【详解】若、、共面,则,
即,
则,解得.
故答案为:
14. 已知直线l的倾斜角为锐角,且过抛物线的焦点,与抛物线交于A、B两点.若在该抛物线的准线上存在一点C,使得为正三角形,则直线l的斜率为_______.
【答案】
【解析】
【分析】设直线AB的方程为,与抛物线的方程联立利用韦达定理得到弦长,AB的中点为,由为正三角形,可得,且,建立方程求解即可.
【详解】抛物线的焦点为,准线方程为,
设直线AB的方程为,代入抛物线的方程,
可得,
设,,可得,,AB的中点为,
在该抛物线的准线上存在一点C,使得为正三角形,
可得,且,
由,
可得,
设,
又CH的斜率为,可得,
解得C的横坐标为,C的纵坐标为,
所以,
由,可得,解得负的舍去
故答案为:
四、解答题
15. 已知公差不为0的等差数列满足,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)数列满足,求的前项和.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用等比中项列式求出公差,进而求出通项公式.
(2)由(1)的结论,利用裂项相消法求和即得.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,由成等比数列,得,而,
则,又,解得,
所以的通项公式是.
【小问2详解】
由(1)得,
所以.
16. 已知,如图四棱锥中,底面为菱形,,,平面,E是BC中点,F是PC上一点,且.
(1)证明:平面平面;
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)
连接AC.
底面为菱形,,
是正三角形,是BC中点,
,又,
,又平面,
平面,,
又平面,平面,
又平面,
平面平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)先得,,即证得平面,进而证得结论.
(2)以AE,AD,AP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立坐标系,设,根据向量法求二面角余弦值即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,AE,AD,AP两两垂直,
以AE,AD,AP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
,,,,,
,,
而,
且,
设平面的法向量,
,取时,,
.
设平面的法向量为,
设二面角为
,因为为锐角,所以,
所以二面角的平面角的余弦值为.
17. 已知函数.
(1)若曲线在点处的切线的斜率为,求实数的值;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)或
(2)
当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【解析】
【分析】(1)由可得;
(2)由题意,对实数分类,,,进而可得.
【小问1详解】
由于,故,
解得或.
【小问2详解】
首先有.
若,则在上递减;
若,则对有,
对有.
所以在上单调递减,在上单调递增;
若,则对有,
对有.
所以在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
18. 已知椭圆,离心率为,且过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线与椭圆交于、两点,坐标原点到直线的距离为,求面积最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由条件列关于的方程,解方程求由此可得椭圆方程;
(2)当直线的斜率不存在时,求的长,再求的面积,当直线的斜率存在时,设其方程为,联立方程组,结合设而不求法求弦长,再求面积解析式,再求最大值即可.
【小问1详解】
因为椭圆的离心率为,
所以,
因为椭圆过点,
所以,
所以,,
所以椭圆的标准方程为:;
【小问2详解】
若直线的斜率不存在,则直线的方程为或,
若直线的方程为,联立可得,,
所以,
所以的面积为,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
因为坐标原点到直线的距离为,所以,
,
联立,可得,
方程的判别式
,
设,,
则为方程的两个根,
所以,
所以,
即,
由基本不等式可得,当且仅当时等号成立,
所以,
所以面积最大值为.
综上,当直线方程为或时,面积取最大值,最大值为.
19. 定义:,是函数的两个极值点,若,则称为“M函数”.
(1)若为“M函数”,求m的取值范围.
(2)已知函数有两个极值点.
①求a的取值范围;
②证明:为“M函数”.
【答案】(1)
(2)①;
②由①可得,易知方程存在两个不相等的实数根,
设为,由①不妨设,
令,
求导可得,由,当且仅当时取等号,则,
所以函数在上单调递增,由,则当时,可得,
由,且函数在上单调递减,则,可得;
由当时,,则函数在上单调递减,
由,则,所以,
要证,只需证,
由,则令,
求导可得,令,则,
所以函数在上单调递增,则当时,,即,
所以函数在上单调递增,则当时,,
所以不等式在上恒成立,可得,
综上所述,,所以函数为“函数”.
【解析】
【分析】(1)由函数解析式求导,根据极值点的定义建立方程,结合题意建立不等式,可得答案;
(2)①由极值点定义将问题等价转化为易知函数零点分布求参数,将导数构造为新函数判断其单调性,结合零点存在性定理,建立不等式,可得答案;②明确问题为极值点偏移,构造差函数,利用单调性可得不等式,可得不等式的左边;再利用放缩,可得不等式的另一边,可得答案.
【小问1详解】
由,求导可得,令,解得,
由函数为“函数”,则,
可得,解得.
【小问2详解】
①由,则,求导可得,令,
由题意可得函数存在两个不同的变号零点,则,
令,解得,当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,所以,
由,令,
求导可得,令,解得,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,
所以,则,
由,则当时,函数存在两个不同的变号零点,
可得,解得.
②略
【点睛】方法点睛:解决极值点偏移问题,已知函数的极值点为,则①构造一元差函数或;②对差函数求导,判断其单调性;③结合,判断差函数的符号;④利用函数单调性,可得答案.
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