精品解析:四川省眉山市眉山县级学校2024-2025学年高二下学期期中联考数学试题
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内容正文:
高二年级期中联考
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150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.
1. 设函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据乘法的求导公式直接求导,进而得解.
【详解】因为,
所以,
所以,
故选:B.
2. 《九章算术》是我国秦汉时期一部杰出的数学著作,书中有如下问题:“今有大夫、不更、簪袅、上造、公士,凡五人,共出百钱,欲令高爵出少,以次渐多,问各几何?”意思是:“有大夫、不更、簪袅、上造、公士(爵位依次降低)5个人共出100钱,按照爵位从高到低每人所出钱数成递增的等差数列,这5个人各出多少钱?”在这个问题中,若上造出27钱,则公士出钱数为( )
A. 31钱 B. 32钱 C. 33钱 D. 34钱
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,列式求出等差数列的公差,进而求出目标值.
【详解】设等差数列的公差为,为5人出钱数依次为,
依题意,,解得,
所以公士出钱数为34钱.
故选:D
3. 已知数列满足,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】构造等差数列,利用基本量求得,即可求得.
【详解】因为,故可得,
又,故数列是首项为,公差为的等差数列,
则,解得,则.
故选:B.
4. 已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意利用递推关系式由累加法计算可求得.
【详解】因为,所以,
所以当时,,,…,,
累加可得,
因为,所以,当时,,满足上式,
所以,
故选:B.
5. 若等比数列的前项和为,,则( )
A. 3 B. 7 C. 10 D. 15
【答案】D
【解析】
【分析】直接利用等比数列求和公式计算可得;
【详解】解:因为等比数列的前项和为,,所以公比,所以,所以,所以
所以
故选:D
【点睛】本题考查等比数列前项和的公式的应用,属于中档题.
6. 已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导后令导数小于等于零,分离参数再由二次函数性质求解.
【详解】由得,
由函数单调递减可得恒成立,
因为,所以,所以,
所以实数的取值范围是.
故选:B
7. 记定义域为的函数的导函数为,且对任意的都有,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】因为,可构造函数,利用导数可知,在单调递增,即可得,化简即可判断出正确选项.
【详解】不妨设,因为,设,则,
所以在单调递增,所以,即,从而.
故选:A.
【点睛】本题主要考查利用导数解决函数的单调性问题,解题关键是构造出合适的函数模型,意在考查学生的数学建模能力,属于中档题.
8. 已知函数,记等差数列的前项和为,若,,则( )
A. B. C. 2025 D. 4045
【答案】A
【解析】
【分析】令,可得到是在上单调递增的奇函数,结合题中条件得到,再根据等差数列求和公式计算即可.
【详解】令,则的定义域为,又,所以是奇函数,
因为与均在上单调递增,所以在上单调递增.
因为,所以,则,
因为,所以,
所以,即.
所以,.
故选:A.
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. 已知数列为等差数列,公差为,为其前项和,若满足且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D. 当且仅当n=7或8时,取得最大值.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据已知条件列方程和不等式,化简后对四个说法进行分析,从而确定正确答案.
【详解】依题意,,
所以,所以A正确,B正确.
,所以C正确.
由于,所以数列的前项都为正数,从第8项开始是负数,
所以当且仅当或7时,取得最大值 故D错误.
故选:ABC
10. 已知函数,则( )
A. 的极小值为
B. 有两个零点
C. 存在使得关于的方程有三个不同的实根
D. 的解集为
【答案】AC
【解析】
【分析】先求导函数,根据正负确定单调性.判断A;运用极大值和极小值都小于,判断B;运用y=f(x)与y=a有三个不同交点,即f(x)=a有三个不同实根,判断C;运用函数单调性判断D.
【详解】函数的定义域为,,
由得或;由得,有极大值,极小值,A正确;
由极大值和极小值均小于0知最多一个零点,B不正确;
当时,,当时,,当时,有三个不同的实根,C正确;
当时,,此时,D不正确.
故选:AC.
11. 已知函数.若曲线恰有三条过点的切线,其中实数的所有取值组成集合的所有取值组成集合,则下列说法正确的有( )
A. B. 若,则
C. 直线上存在满足要求的点 D. 直线上存在满足要求的点
【答案】BD
【解析】
【分析】由题意将问题转化为过点的切线方程存在3个切点,根据选项,列式求解.
【详解】A.,则,设切点,,
所以切线方程为,切线过点,
所以,则,则,此时只有唯一切点,所以过点的切线只有1条,不满足条件,故A错误;
B.若点,在由A可知,,整理为
,设,,
得或,当,得或,,得,
所以函数的单调递增区间是和,单调递减区间是,
所以函数的极大值是,极小值是,
所以与轴有3个交点,即方程有3个实数根,即有个切点,所以过点的切线有3条,满足条件,故B正确;
C. 设,则,整理为
,得,设,,所以单调递增,
则与只有1个交点,即方程只有1个实数根,即只有1个切点,1条切线,所以直线上不存在满足要求的点,故C错误;
D. 设,则,整理为
,得,,设,,
得或,
,得或,
,得,或或,
所以函数的增区间是和,
减区间是和 和
如图画出函数的图象,由图象可知,与存在3个交点,即方程存在3个实数根,故D正确.
故选:BD
【点睛】关键点点睛:本题的关键是由切线个数转化为切点个数,即转化为方程实数根问题.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 两个等差数列和的前n项和分别为,且,则的值等于_____________.
【答案】##4.75
【解析】
【分析】根据题意,分别设出的表达式,然后代入计算,即可得到结果.
【详解】因为,可设,
则.
故答案为:
13. 已知数列满足,设数列的前项和为,则=________
【答案】
【解析】
【分析】根据给定的递推关系求出,再利用等差数列前项和公式求出即可.
【详解】数列满足,当时,,
两式相减得,因此,而满足上式,
于是,显然,即数列是等差数列,
所以.
故答案为:
14. 设函数,若有两个极值点,,且,则的最小值是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据函数有两个极值点可得方程在上有两个不等实根,由此可得韦达定理的结论,将表示为关于的函数的形式,构造函数,利用导数求得即可.
【详解】定义域为,,
有两个极值点等价于在上有两个不等实根,
,,,,
;
设,
则,
在上单调递减,,
即,
的最小值为.
故答案为:
四.解答题:本小题共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. 设是等差数列,是各项都为正数的等比数列,且.
(1)求、的通项公式:
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),;
(2).
【解析】
【分析】(1)设公差为,公比为,根据已知列出方程求出,即可求出通项公式;
(2)分组求和,分别求出数列和的前项和,相加即可.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,设等比数列的公比为,
因为,
所以,即,
,即,则,
所以,整理可得即,
解得或(舍去).
所以,则,解得或(舍去),故.
所以,.
【小问2详解】
由(1)知,,则.
.
16. 已知函数在和处取得极值.
(1)求、的值;
(2)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,,可得出关于实数、的方程组,即可解得这两个未知数的值;
(2)分析函数在区间上的单调性,根据题意可得出,可得出关于实数的不等式,即可得出实数的取值范围.
【小问1详解】
因为,则,
函数在和处取得极值.
,,联立解得:,.
且当,,,则,
由可得,列表如下:
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
所以,函数在处取得极大值,在处取得极小值,合乎题意.
因此,,.
【小问2详解】
由(1)知在单调递增,在单调递减,
故当时,,
要使得对任意,不等式恒成立,则需,
故,即,解得或,
的取值范围是.
17. 记为等比数列的前项和,已知,,数列是公差为1的等差数列,且.
(1)求数列和的通项公式.
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)设等比数列的公比为,根据题意,列出方程组求得和,得到数列的通项公式,再由,且公差,求得,得到数列的通项公式;
(2)由(1)得到,利用乘公比错位相减法求和,即可得到答案
【小问1详解】
解:设等比数列的公比为,由,可得,
因为,可得,
可得,即,
整理得,解得或,
当时,,不合题意,舍去;
当,可得,所以数列的通项公式为,则.
又由,且数列是公差为1的等差数列,
可得,即,解得,
所以故数列的通项公式为.
【小问2详解】
解:由(1)知:,,可得,
因为数列的前项和为,
可得,
则,
两式相减,可得,
所以.
18. 已知函数.
(1)求曲线的对称中心;
(2)证明:有三个零点;
(3)设曲线与轴的交点从左到右依次为,过作直线与曲线相切,切点为(异于),证明:.
【答案】(1)
(2)
已知.
当时,,,所以.
当时,,,所以.
当时,,,所以.
所以在区间和上单调递增,在区间上单调递减.
所以是的极大值点,是的极小值点.
由,,,.
根据零点存在定理和函数单调性可得在区间内有一个零点,在区间内有一个零点;
在区间内有一个零点.
综上,有三个零点.
(3)
已知函数与轴交于,,,根据函数零点的性质,可设.
因为直线过点且斜率存在且不为,设直线的方程为.
切点的坐标是直线:与曲线的公共点,所以联立方程组,
消去可得.
当(因为是直线与轴交点的横坐标,这里考虑的是除点外的切点情况),两边同时除以,得到.
所以(记为).
因为直线与曲线相切,所以方程有两个相等的实根
在方程中,设切点的横坐标为,因为两根相等都为,所以,即.
点,,则中点的横坐标为.
因为在轴上的射影的横坐标就是点的横坐标,所以在轴上的射影为的中点,即在的垂直平分线上.
所以.
【解析】
【分析】(1)先构造函数,证明是奇函数.而,根据“上加下减”原则,是向上平移个单位得到的,那么对称中心也向上平移个单位,从而得到对称中心为.
(2)先求出的导数并因式分解.然后分区间讨论的正负,当时函数单调递增,时函数单调递减,由此确定函数单调性.在单调性变化的点处取得极值,进而确定极大值点和极小值点.最后计算几个特殊点的函数值,根据零点存在定理确定函数零点所在区间.
(3)先根据函数与轴交点设出函数表达式,再依据过点情况设直线方程.然后联立直线与函数方程,消去并处理得到一元二次方程.利用方程有两相等实根求出切点横坐标.接着通过比较发现切点在轴射影是中点,即在垂直平分线上.最后根据垂直平分线性质得出.
【小问1详解】
设,则.
,所以是奇函数.
奇函数图象关于原点对称,即曲线对称中心是.
的对称中心为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
19. 已知函数.
(1)若曲线在点处的切线与曲线只有一个公共点,求实数的值;
(2)若方程有两个不同的解,且,
①求实数的范围,试比较与的大小关系,并说明理由;
②证明:.
【答案】(1)
(2)①,,理由如下:
令,
因为方程有两个不同的解,所以有两个不同的零点.
,当时,;当时,.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以,所以.
一方面因为,
另一方面因为,
令,所以.
综上:.
判断:
下证:等价于.
因为,所以,所以,
要证:即证,即证:,因为,即证:
,令,
设,则,
所以,所以.
②证明:由①可知:当时,,
令,所以.
所以,
将以上个不等式进行累加,所以.
【解析】
【分析】(1)求导得,求出切线方程,并联立曲线,根据判别式等于0即可得到答案;
(2)①设,求出其最大值即可得到的范围,判断,等价证明,再通过合理变形和比值换元即可证明;
②由①知,再设,代入后再累加即可证明.
【小问1详解】
,曲线在处的切线斜率为,
所以曲线在处的切线方程为.
由于切线与曲线只有一个公共点,
得有且只有一解,
所以,
解得.
【小问2详解】
时,,理由略;
②略.
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高二年级期中联考
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150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.
1. 设函数,则( )
A. B. C. D.
2. 《九章算术》是我国秦汉时期一部杰出的数学著作,书中有如下问题:“今有大夫、不更、簪袅、上造、公士,凡五人,共出百钱,欲令高爵出少,以次渐多,问各几何?”意思是:“有大夫、不更、簪袅、上造、公士(爵位依次降低)5个人共出100钱,按照爵位从高到低每人所出钱数成递增的等差数列,这5个人各出多少钱?”在这个问题中,若上造出27钱,则公士出钱数为( )
A. 31钱 B. 32钱 C. 33钱 D. 34钱
3. 已知数列满足,,则的值为( )
A. B. C. D.
4. 已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
5. 若等比数列的前项和为,,则( )
A. 3 B. 7 C. 10 D. 15
6. 已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 记定义域为的函数的导函数为,且对任意的都有,则( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,记等差数列的前项和为,若,,则( )
A. B. C. 2025 D. 4045
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. 已知数列为等差数列,公差为,为其前项和,若满足且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D. 当且仅当n=7或8时,取得最大值.
10. 已知函数,则( )
A. 的极小值为
B. 有两个零点
C. 存在使得关于的方程有三个不同的实根
D. 的解集为
11. 已知函数.若曲线恰有三条过点的切线,其中实数的所有取值组成集合的所有取值组成集合,则下列说法正确的有( )
A. B. 若,则
C. 直线上存在满足要求的点 D. 直线上存在满足要求的点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 两个等差数列和的前n项和分别为,且,则的值等于_____________.
13. 已知数列满足,设数列的前项和为,则=________
14. 设函数,若有两个极值点,,且,则的最小值是______.
四.解答题:本小题共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. 设是等差数列,是各项都为正数的等比数列,且.
(1)求、的通项公式:
(2)求数列的前项和.
16. 已知函数在和处取得极值.
(1)求、的值;
(2)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
17. 记为等比数列的前项和,已知,,数列是公差为1的等差数列,且.
(1)求数列和的通项公式.
(2)求数列的前项和.
18. 已知函数.
(1)求曲线的对称中心;
(2)证明:有三个零点;
(3)设曲线与轴的交点从左到右依次为,过作直线与曲线相切,切点为(异于),证明:.
19. 已知函数.
(1)若曲线在点处的切线与曲线只有一个公共点,求实数的值;
(2)若方程有两个不同的解,且,
①求实数的范围,试比较与的大小关系,并说明理由;
②证明:.
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