内容正文:
德阳市博雅明德高级中学2025年春季学期高二3月月考
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单项选择题(共8小题,每小题5分,共40分.每小题只有一个选项是最符合题意要求的.)
1. 已知复数,则( )
A. 0 B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】通过复数的运算求出,进而根据模长公式计算即可.
【详解】 因为,
所以,所以.
故选:C.
2. 已知角α的终边过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据三角函数的定义求出,结合二倍角的正弦公式计算即可求解.
【详解】由题意知,,
所以.
故选:D
3. 在等差数列中,,则公差( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】应用等差数列通项公式基本量运算即可求解.
【详解】因为等差数列,所以
所以.
故选:C.
4. 已知,,且,则( )
A. 4 B. 2 C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量的数量积运算列方程,求得,进而求得.
【详解】因为,解得,
则,
则,
则
故选:A
5. 已知,则( )
A. 0 B. 2 C. 1 D.
【答案】B
【解析】
【分析】先对函数,再将代入即可求得结果.
【详解】因为,所以,故.
故选:B
6. 若函数无极值,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知可得恒成立,求解即可.
【详解】的导数为,
函数不存在极值点,
在R上恒成立,
即恒成立,
,解得,
即实数a的取值范围是
故选:B.
7. 已知函数,则( )
A. 6 B. 3 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出,通过赋值法求得代入,即可得.
【详解】因为,
所以,
令,得,
∴,
所以,故
故选:D.
8. 若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可通过构造函数且,利用导数求出其单调性,即可比较得出各数的大小.
【详解】因为,所以构造函数且,
则,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递减;
当时,,所以在上单调递增;
综上可知,在与上单调递減,在上单调递增.
所以.
又因为,所以,
可得.
故选:C.
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分.全部选对得6分,部分选对的部分分)
9. 下列求导的运算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用基本函数的导数公式和运算法则逐项求解即可;
【详解】对于A,,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.
10. 设函数,则( )
A. 是的极大值点
B.
C. 的解集为
D. 当时,
【答案】ABD
【解析】
【分析】先由导数求出函数的单调区间,再结合函数的单调性逐一判断即可.
【详解】对于选项A:因为的定义域为,
且,
当时,,当或时,,
可知在,上单调递增,在上单调递减,
所以是函数的极大值点,故A正确
对于选项B:因为,故B正确;
对于选项C:对于不等式,因为,
即为不等式的解,但,
所以不等式的解集不为,故C错误
对于选项D:因为,则,且,
可得,
因为函数在上单调递增,所以,故D正确;
故选:ABD
11. 已知函数,则下列结论中正确地是( )
A. 当时,
B. 的图象关于中心对称
C. 若,则
D. 在上单调递减
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据指数函数与对数函数的性质,可判断A的真假;根据特殊点的位置关系,判断B的真假;探索时,与的关系,判断C的真假;求导,利用导数判断D的真假.
【详解】对A:当时,,所以,所以,故A正确;
对B:因为,.
由,所以与不关于点对称,所以B错误;
对C:若,不妨设,
则.
又当时,,所以,故C正确;
对D:当时,,所以在上单调递减.故D正确.
故选:ACD
三、填空题(共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知函数,则曲线在处的切线方程为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出导函数,然后求出斜率,进而可得切线方程.
【详解】因为,所以,
所以曲线在处的切线方程为,即.
故答案为:.
13. 若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是_______.
【答案】
【解析】
【分析】求,根据分离参数,构造函数可得的取值范围.
【详解】∵,∴,
∵在区间内存在单调递增区间,
∴在上有解,故在上有解,
令,则,
∵,∴,即在上为减函数,
∴,故.
故答案为:.
14. 已知函数,当时,记在区间的最大值为,最小值为,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】讨论的范围,利用导数求出函数单调性进行最大值和最小值的判断,求出,再构造函数求出的取值范围.
【详解】由求导得,
若,在区间单调递减,在区间单调递增,
所以在区间上的最小值为,
而,,
所以在区间上的最大值为,
所以,
设函数,,
当时,,从而单调递减,
而,所以,即的取值范围是;
若,在区间单调递减,在区间单调递增,
所以在区间上的最小值为,
而,,所以在区间上的最大值为,
所以,
而,所以,即的取值范围是,
综上得的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:求函数在区间上的最值的方法:
(1)若函数在区间上单调,则与一个为最大值,另一个为最小值;
(2)若函数在区间内有极值,则要求先求出函数在区间上的极值,再与、比大小,最大的为最大值,最小的为最小值;
(3)若函数在区间上只有唯一的极大点,则这个极值点就是最大(最小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.
四、解答题(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. 已知函数在处取得极值.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的单调区间;
(3)求函数在区间的最大值与最小值.
【答案】(1)
(2)单调递增区间为和;单调递减区间为.
(3)最大值为,最小值为.
【解析】
【分析】(1)由解得,再将代入导函数验证是否满足题意;
(2)由(1)可得函数的单调区间;
(3)由(2)可得函数的极值,再和端点处的函数值比较大小,即可得最值.
【小问1详解】
由题意,函数的定义域为,.
因为函数在处取得极值,所以,
即,解得.
当时,,
令,解得或;令,解得,
所以在和上单调递增,在上单调递减;
此时,函数在处取得极小值,故满足题意.
因此,.
【小问2详解】
由(1)可知,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
【小问3详解】
由(1)可知,函数在区间上有极大值,极小值.
又,,因为,
所以在区间上的最大值为,最小值为.
16. 已知是等差数列的前n项和,且,
(1)求
(2)若,求数列前n项和为,并证明
【答案】(1)
(2),证明如下:
因为,所以,
所以.
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的基本量列方程求解即可;
(2)利用裂项相消的方法求和,结合放缩法即可得
【小问1详解】
设等差数列的公差为d,则由题意得:
即
解得
故,
故
【小问2详解】
,
.
17. 如图,在四棱锥中,底面是正方形,侧棱底面,,是的中点,垂足为.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面;
(3)求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)连接交于,连接,
在中,,分别为的中点,
所以 ,又平面,平面
平面
(2)侧棱底面 ,底面 ,
又因为底面是正方形,,
因为,平面,平面,
又平面,,
是的中点 ,
又,平面,平面,
因为平面,,
又,,平面,平面.
(3)
【解析】
【分析】(1)连接交于O,连接,通过证明 可证明结论;
(2)通过证明平面,可得,结合可得平面;
(3)建立空间直角坐标系,利用向量方法求面面所成角的大小.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
以点为原点,DA,DC,DP所在的直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,
设,,,,
,,,
设是平面的一个法向量,
由得:,
令,得,所以平面的一个法向量,
显然,是平面的一个法向量,
设为平面与平面的夹角,,
即平面与平面的夹角的余弦值
18. 已知椭圆的离心率为,短轴长为是椭圆的右顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设斜率为且过的直线与椭圆交于两点,求的面积
(3)若过点的直线与椭圆交两点,直线为,设直线和直线分别与直线交于两点,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由条件列出等式求出即可;
(2)联立直线与椭圆方程,由弦长公式及点到线的距离公式即可求解;
(3)设直线方程为,,联立椭圆方程,结合韦达定理得到,进而得到方程,可求,同理求得,即可求解;
【小问1详解】
由题意得,,解得,∴椭圆的方程为.
【小问2详解】
,∴直线:,联立方程组得,
设,则,
点到直线的距离
∴.
【小问3详解】
由题意得,直线斜率存在,设直线方程为,,
由得,,∴.
∵,,∴,故直线方程为,
令得,,故,
同理得,,
∴,
∵,
∴.
19. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)令,当时,求的极值点个数;
(3)令,当有且仅有两个零点时,求的取值范围.
【答案】(1)
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)两个极值点. (3)或
【解析】
【分析】(1)求导,利用一次型含参讨论求得单调性;
(2)求导,求的极值点个数即为求的变号零点个数;
(3)求导,整理得,易知,为一个零点,
分和分类讨论.
【小问1详解】
的定义域为,
当时,在上单调递增
当时,由,得,
由,得,
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
,
令
当时,时单调递减,
时,单调递增,,
又时,,
所以分别在和上存在唯一的变号零点,
即有两个极值点.
【小问3详解】
,
又为一个零点,
①若,则在定义域内单调递增,又,所以只有一个零点.
②若,令
又,则,即单调递增,
i.当时,即,当时,单调递减;
当时,单调递增,的最小值为,函数只有一个零点.
ii.当时,即,当时,,
所以存在唯一,使得,所以当时,单调递减,
当时,单调递增.
又时,,所以有两个零点.
iii.当时,即,当时,,
所以存在唯一,使得,所以当时,单调递减,
当时,单调递增,
又时,,所以有两个零点.
所以,有且仅有两个零点时,或.
【点睛】思路点睛:研究函数的零点问题,可以通过转换、求导研究函数的单调性、最值,借助零点存在定理求解.
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数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单项选择题(共8小题,每小题5分,共40分.每小题只有一个选项是最符合题意要求的.)
1. 已知复数,则( )
A. 0 B. C. 2 D.
2. 已知角α的终边过点,则( )
A. B. C. D.
3. 在等差数列中,,则公差( )
A. B. C. 1 D. 2
4. 已知,,且,则( )
A. 4 B. 2 C. D. 1
5. 已知,则( )
A. 0 B. 2 C. 1 D.
6. 若函数无极值,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,则( )
A. 6 B. 3 C. D.
8. 若,则( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分.全部选对得6分,部分选对的部分分)
9. 下列求导的运算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 设函数,则( )
A. 是的极大值点
B.
C. 的解集为
D. 当时,
11. 已知函数,则下列结论中正确地是( )
A. 当时,
B. 的图象关于中心对称
C. 若,则
D. 在上单调递减
三、填空题(共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知函数,则曲线在处的切线方程为__________.
13. 若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是_______.
14. 已知函数,当时,记在区间的最大值为,最小值为,则的取值范围为________.
四、解答题(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. 已知函数在处取得极值.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的单调区间;
(3)求函数在区间的最大值与最小值.
16. 已知是等差数列的前n项和,且,
(1)求
(2)若,求数列前n项和为,并证明
17. 如图,在四棱锥中,底面是正方形,侧棱底面,,是的中点,垂足为.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面;
(3)求平面与平面的夹角的余弦值.
18. 已知椭圆的离心率为,短轴长为是椭圆的右顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设斜率为且过的直线与椭圆交于两点,求的面积
(3)若过点的直线与椭圆交两点,直线为,设直线和直线分别与直线交于两点,求的值.
19. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)令,当时,求的极值点个数;
(3)令,当有且仅有两个零点时,求的取值范围.
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