内容正文:
高2023级高二下学期第一次月考数学试卷
(考试时间:120分钟,分值:150分)
注意事项:
1.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.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
第一部分(选择题 共58分)
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. 数列1,,4,,的一个通项公式( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】依次分析各项,寻找规律,求出结果.
【详解】数列1,,4,,中,
,
,
,
,
,
……,
故选:.
2. 已知数列为等比数列,若,,则( )
A. 9 B. 12 C. 15 D. 18
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,求出等比数列公比,进而求出.
【详解】设等比数列公比为,,而,,则,解得,
所以.
故选:B
3. 已知数列满足,则数列中的最小项为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据等差数列的通项可得,计算,结合即可求解.
【详解】由可知为等差数列,且公差为2,首项为,
因此,
由于且,
故中的最小项为,
故选:B
4. 已知数列的项满足,而,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】依题意可得,利用累乘法计算可得.
【详解】因为,所以,
则,,,,,,
累乘可得,
所以,又,所以,
经检验时也成立,
所以.
故选:B
5. 公元前1650年的埃及莱因德纸草书上载有如下问题:“十人分十斗玉米,从第二人开始,各人所得依次比前人少八分之一,问每人各得玉米多少斗?”在上述问题中,前五人得到的玉米总量为( )
A. 斗 B. 斗
C. 斗 D. 斗
【答案】A
【解析】
【分析】根据等比数列的通项公式与前项和公式计算.
【详解】由题意记10人每人所得玉米时依次为,则时,,,即是等比数列,
由已知,,
(斗).
故选:A.
6. 数列的第2024项为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】观察数列特点,发现有个,个,个,,个,根据等差数列的前项和得,再根据得第项为.
【详解】观察可知数列构成规律为个,个,个,,个,
因为,而,
所以数列的第项为,
故选:B.
7. 在数列中,,,则等于( )
A. B. 0 C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】由得,即是周期为6的周期数列,利用对数的运算即可求解.
【详解】因为,所以,所以,所以是周期为6的周期数列,
所以
,
又因为,
所以,
所以原式.
故选:B.
8. 分形的数学之美,是以简单的基本图形,凝聚扩散,重复累加,以迭代的方式而形成的美丽的图案.自然界中存在着许多令人震撼的天然分形图案,如鹦鹉螺的壳、蕨类植物的叶子、孔雀的羽毛、菠萝等.如图所示,为正方形经过多次自相似迭代形成的分形图形,且相邻的两个正方形的对应边所成的角为.若从外往里最大的正方形边长为9,则第5个正方形的边长为( )
A. B. C. 4 D.
【答案】C
【解析】
【分析】设第n个正方形的边长为,根据分形特点可得{}是以9为首项,为公比的等比数列,从而可得第5个正方形的边长.
【详解】设第n个正方形的边长为,则由已知可得
∴,
∴{}是以9为首项,为公比的等比数列,
∴.
故选:C.
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. 已知等差数列的前n项和为,若,,则下列结论正确的是( )
A. B. 当取得最大值时,
C. 数列是递减数列 D.
【答案】AC
【解析】
【分析】ABD选项,根据、和求和公式得到,,;D选项,根据等差数列的性质判断增减性.
【详解】解析:,故,选项A正确;
,即,故且,选项D错误;
又因为是等差数列,故数列是递减数列,选项C正确;
当取得最大值时,,故B错误.
故选:AC.
10. 已知数列的前项和为,点在函数的图象上,等比数列满足,其前项和为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题意,将点坐标代入函数中,可得 据此可得数列的通项公式,对于等比数列,设其公比为q,由题意可得 ,,即可得数列的通项公式,由等比数列前n项和公式计算可得的表达式,据此依次分析选项,即可得答案
【详解】根据题意,对于数列,点在函数的图象上,
则有 ,即①﹔
由①可得∶,②,
①-②可得:,③
时,,
验证可得∶时,符合③式,
则,
对于等比数列,设其公比为q,
等比数列满足,时,有④,
时,有⑤,
联立④⑤,解可得,则 ,
则有;
据此分析选项:
对于A、,则有,故A错误;
对于B、,,故,故B正确;
对于C、时,不成立,故C错误;
对于D、,,则有,D正确;
故选:BD
11. 将个数排成行列的数阵,如图所示:该数阵第一列的个数从上到下构成以为公差的等差数列,每一行的个数从左到右构成以为公比的等比数列(其中0).已知,记这个数的和为,下面叙述正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由题意,根据等差数列与等比数列的通项,表示出所求项,建立方程,可得A、B、C的正误,根据等差数列与等比数列的求和公式,可得D的正误.
【详解】对于A,由题意,,,
由,则,整理可得,
由,解得,故A正确;
对于B,,,故B错误;
对于C,,,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】等差数列与等比数列综合的题目中,一定分清数列的类型,利用正确的数列通项,建立合适的方程,求得所求量,在求和时,常用的方法有分组求和、裂项相消、错位相减、倒序相加,必须熟练掌握.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若正项等比数列满足,当取最小值时,数列的公比是__________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据等比数列的性质,得到,由基本不等式求出的最小值,由等号成立的条件,即可求出公比.
【详解】设正项等比数列的公比为,
因为,所以由等比数列的性质可得,;
因此,
当且仅当,即,即(负值舍去)时,等号成立.
所以数列的公比是.
故答案为:.
13. 已知数列的通项公式为(),数列满足,将这两个数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新的数列,则__________.
【答案】110
【解析】
【分析】依题意求出的通项,通过分别列举找到两者的公共项,发现构成等差数列,利用等差数列的基本量运算即得.
【详解】由题意有,
所以数列,
数列,
可得两数列的公共项依次为,构成公差为12的等差数列,
所以.
故答案为:110.
14. 已知数列中,,且满足,若对于任意,都有成立,则实数的最小值是_________.
【答案】2
【解析】
【分析】
将已知等式化为,根据数列是首项为3公差为1的等差数列,可求得通项公式,将不等式化为恒成立,求出的最大值即可得解.
【详解】因为时,,所以,而,
所以数列是首项为3公差为1的等差数列,故,从而.
又因为恒成立,即恒成立,所以.
由得,得,
所以,所以,即实数的最小值是2.
故答案为:2
【点睛】关键点点睛:构造等差数列求出通项公式是本题解题关键.
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. 设数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)求数列 的前项和.
【答案】(1) ;(2).
【解析】
分析】
(1)利用递推公式,作差后即可求得的通项公式.
(2)将的通项公式代入,可得数列的表达式.利用裂项法即可求得前项和.
【详解】(1)数列满足
时,
∴
∴
当时,,上式也成立
∴
(2)
∴数列的前n项和
【点睛】本题考查了利用递推公式求通项公式,裂项法求和的简单应用,属于基础题.
16. 已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,令,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设等差数列的公差为,根据题意可得出关于、的方程组,解出这两个量的值,即可得出数列的通项公式;
(2)求得,利用错位相减法可求得.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
由,可得,可得①,
由可得,整理可得②,
联立①②可得,,所以,.
【小问2详解】
因为,则,
所以,,
,
上式下式得
,
因此,.
17. 已知数列中,它的前n项和满足.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据已知等式构造一个等式,两式相减,得,再变为即可得解;
(2)利用分组求和法和等比数列的求和公式可求出结果.
【小问1详解】
由①,得②,
由①-②,得,
得,
又当时,由①得,
所以对任意的,都有,
故是以为首项,为公比的等比数列.
【小问2详解】
由(1)知,
所以,代入①,得,
所以
.
18. 小楠是一位收藏爱好者,在第1年初购买了价值20万元收藏品,受收藏品市场行情的影响,第2年、第3年的每年初的价值为上年初价值的;从第4年开始,每年初的价值比上年初价值增加4万元.
(1)求第几年初开始价值超过原购买的价值;
(2)记()表示收藏品前年初的价值的平均值,求的最小值.
【答案】(1)7 (2)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列以及等比数列的通项即可求解,
(2)根据等比求和以及等差求和公式可得,进而可得的表达式,根据单调性即可求解.
【小问1详解】
设第n()年初M的价值为万元,
依题意,当时,数列是首项为20,公比为的等比数列,
所以.
故,,所以.
当时,数列是以为首项,4为公差的等差数列.
因为,所以.
令,得,又,所以.
因此第7年初的价值超过原购买的价值.
【小问2详解】
设表示前n年初的价值的和,则.
由(1),知当时,,.
当时,由于,
故,
.
当时,由①得,,,所以;
当时,由对勾函数性质可知单调递增的,故.
由于,故在第4年初的值最小,最小值为11.
19. 已知数列的前n项和为,且是公差为的等差数列.
(1)求证:是等差数列;
(2)用表示中的最大值,若,,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由等差数列的通项公式,与的关系求解,
(2)由题意得,分段讨论后由错位相减法求解,
【小问1详解】
因为是以为公差的等差数列,其首项为,
所以,
整理得 ① 当时, ②
①②得,即,
,,所以是以1为公差的等差数列.
【小问2详解】
,又的公差为1,所以,所以,
当时,
令,,
所以,
所以,
所以当时,,
当时,,
当时,,
综上,.
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高2023级高二下学期第一次月考数学试卷
(考试时间:120分钟,分值:150分)
注意事项:
1.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.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
第一部分(选择题 共58分)
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. 数列1,,4,,的一个通项公式( )
A B. C. D.
2. 已知数列为等比数列,若,,则( )
A. 9 B. 12 C. 15 D. 18
3. 已知数列满足,则数列中的最小项为( )
A. B. C. D.
4. 已知数列的项满足,而,则( )
A B. C. D.
5. 公元前1650年的埃及莱因德纸草书上载有如下问题:“十人分十斗玉米,从第二人开始,各人所得依次比前人少八分之一,问每人各得玉米多少斗?”在上述问题中,前五人得到的玉米总量为( )
A. 斗 B. 斗
C 斗 D. 斗
6. 数列的第2024项为( )
A B. C. D.
7. 在数列中,,,则等于( )
A. B. 0 C. D. 4
8. 分形的数学之美,是以简单的基本图形,凝聚扩散,重复累加,以迭代的方式而形成的美丽的图案.自然界中存在着许多令人震撼的天然分形图案,如鹦鹉螺的壳、蕨类植物的叶子、孔雀的羽毛、菠萝等.如图所示,为正方形经过多次自相似迭代形成的分形图形,且相邻的两个正方形的对应边所成的角为.若从外往里最大的正方形边长为9,则第5个正方形的边长为( )
A. B. C. 4 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. 已知等差数列的前n项和为,若,,则下列结论正确的是( )
A. B. 当取得最大值时,
C. 数列是递减数列 D.
10. 已知数列的前项和为,点在函数的图象上,等比数列满足,其前项和为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
11. 将个数排成行列的数阵,如图所示:该数阵第一列的个数从上到下构成以为公差的等差数列,每一行的个数从左到右构成以为公比的等比数列(其中0).已知,记这个数的和为,下面叙述正确的是( )
A. B. C. D.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若正项等比数列满足,当取最小值时,数列的公比是__________.
13. 已知数列的通项公式为(),数列满足,将这两个数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新的数列,则__________.
14. 已知数列中,,且满足,若对于任意,都有成立,则实数的最小值是_________.
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. 设数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)求数列 的前项和.
16. 已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,令,求数列的前项和.
17. 已知数列中,它的前n项和满足.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求.
18. 小楠是一位收藏爱好者,在第1年初购买了价值20万元的收藏品,受收藏品市场行情的影响,第2年、第3年的每年初的价值为上年初价值的;从第4年开始,每年初的价值比上年初价值增加4万元.
(1)求第几年初开始的价值超过原购买的价值;
(2)记()表示收藏品前年初的价值的平均值,求的最小值.
19. 已知数列的前n项和为,且是公差为的等差数列.
(1)求证:等差数列;
(2)用表示中的最大值,若,,求数列的前n项和.
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