内容正文:
高2023级高二下期第二次月考
数学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、顿号、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,逗号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.在选图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. 已知数列,则是该数列的( )
A. 第5项 B. 第6项
C. 第7项 D. 第8项
2. 已知数列的前项和,则这个数列的通项公式为( )
A. B.
C D.
3. 记等比数列的前项和为,若,则公比( )
A. B. C. 或1 D. 或1
4. 下列结论正确的是( )
A. B.
C. 若,则 D. 若,则
5. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 图1是中国古代建筑中的举架结构,是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中是举,是相等的步,相邻桁的举步之比分别为.已知成公差为0.1的等差数列,且直线的斜率为0.725,则( )
A. 0.75 B. 0.8 C. 0.85 D. 0.9
7. 在等差数列中,,,设,则()
A 281 B. 651 C. 701 D. 791
8. 如图为我国数学家赵爽(约3世纪初)在为《周髀算经》作注时验证勾股定理的示意图,现在用7种颜色给5个小区域(,,,,)涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法有( )
A. 2520种 B. 3360种 C. 3570种 D. 4410种
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. 已知定义域为的函数的导函数为,且的图象如图所示,则( )
A. 函数在区间上单调递增 B. 函数在上单调递减
C. 函数在处取得极小值 D. 函数在处取得极大值
10. 若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
11. 已知函数,则下列选项正确的是( )
A. 在上单调递减
B. 恰有一个极大值
C. 当时,有三个零点
D. 当时,有三个实数解
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. 曲线过坐标原点两条切线的方程为____________,____________.
13. 将5个人排成一排,若甲和乙须排在一起,则有__________种不同的排法.(用数字作答)
14. 已知定义在上的函数关于轴对称,其导函数为,当时,不等式.若对,不等式恒成立,则的取值范围是______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步聚.
15. 已知数列的首项,且满足()
(1)求证:数列为等比数列;求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项的和.
16. 已知等差数列中的前项和为,且,,成等比数列;.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列为递增数列,记,求数列的前项的和.
17. 已知一企业生产某产品的年固定成本为万元,每生产千件需另投入万元,若该企业一年内共生产此种产品千件,并且全部销售完,每千件的销售收入为万元,且
(1)写出年利润(万元)关于年产品(千件)的函数解析式;
(2)年产量为多少千件时,该企业生产此产品所获年利润最大?最大利润是多少?
(注:年利润年销售收入-年总成本)
18. 已知函数().
(1)若,求的极小值;
(2)当时,求的单调递增区间;
(3)当时,设极大值为,求证:.
19. 英国数学家泰勒是18世纪早期一位非常杰出的数学家,以泰勒公式和泰勒级数闻名.泰勒公式是数学分析的重要组成部分,它的理论方法在近似计算、求极限、不等式的证明等方面都有重要的应用.例如:函数的带有佩亚诺余项的泰勒展开式为:,,为佩亚诺余项,在解决问题时可以忽略不计.
(1)若,利用泰勒展开式证明:;
(2)当时,证明:;
(3)当时,不等式恒成立,求实数取值范围.
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高2023级高二下期第二次月考
数学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、顿号、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,逗号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.在选图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. 已知数列,则是该数列的( )
A. 第5项 B. 第6项
C. 第7项 D. 第8项
【答案】C
【解析】
【详解】由数列,,2,…的前三项为,,可知,数列的通项公式为an==,由=2,可得n=7.故选C.
2. 已知数列的前项和,则这个数列的通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】已知和求通项公式:进行计算.
【详解】当时,
当时,
故选:C
3. 记等比数列的前项和为,若,则公比( )
A. B. C. 或1 D. 或1
【答案】A
【解析】
【分析】利用等比数列片段和性质可求公比.
【详解】由,得,解得,
故选: A.
4. 下列结论正确的是( )
A. B.
C. 若,则 D. 若,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据简单复合函数求导法则判断A,根据导数定义判断B,根据基本初等函数的导数公式判断C,求出函数的导函数,再令即可判断D.
【详解】对于A:,故A错误;
对于B:,故B错误;
对于C:若,则,故C错误;
对于D:因为,则,
令可得,解得,故D正确.
故选:D
5. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用导数判断函数的单调性即可得到函数的大致图象.
【详解】易知,因为,令,得,或,
则时,,时,,
所以在和上单调递减,在上单调递增,
所以选项A符合题意,
故选:A.
6. 图1是中国古代建筑中的举架结构,是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中是举,是相等的步,相邻桁的举步之比分别为.已知成公差为0.1的等差数列,且直线的斜率为0.725,则( )
A. 0.75 B. 0.8 C. 0.85 D. 0.9
【答案】D
【解析】
【分析】设,则可得关于方程,求出其解后可得正确的选项.
【详解】设,则,
依题意,有,且,
所以,故,
故选:D
7. 在等差数列中,,,设,则()
A. 281 B. 651 C. 701 D. 791
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,求出等差数列的公差及通项公式,判断正数、负数项,再求出.
详解】等差数列中,由,得公差,
则,
显然当时,,当时,,
所以
故选:C
8. 如图为我国数学家赵爽(约3世纪初)在为《周髀算经》作注时验证勾股定理的示意图,现在用7种颜色给5个小区域(,,,,)涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法有( )
A. 2520种 B. 3360种 C. 3570种 D. 4410种
【答案】D
【解析】
【分析】利用分类加法计数原理,分步乘法计数原理解决.
【详解】分4步进行分析:
①对于区域,有7种颜色可选;
②对于区域,与区域相邻,有6种颜色可选;
③对于区域,与、区域相邻,有5种颜色可选;
④对于区域、
若与颜色相同,区域有5种颜色可选,
若与颜色不相同,区域有4种颜色可选,区域有4种颜色可选,
则区域、有种选择.
综上所述,不同的涂色方案有种.
故选: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. 已知定义域为的函数的导函数为,且的图象如图所示,则( )
A. 函数在区间上单调递增 B. 函数在上单调递减
C. 函数在处取得极小值 D. 函数在处取得极大值
【答案】BC
【解析】
【分析】借助图象的正负即可得原函数的单调性及极值点,逐项判断即可得.
【详解】由图可知,当时,,
当时,,
故在、上单调递增,在、上单调递减,
在、处取得极大值,在取得极小值
故A错误,B正确,C正确,D错误.
故选:BC.
10. 若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】求出函数的导数,由已知可得在上有两个变号零点,转化为一元二次方程有两个不等的正根判断作答.
【详解】函数的定义域为,求导得,
因为函数既有极大值也有极小值,则函数在上有两个变号零点,而,
因此方程有两个不等的正根,
于是,即有,,,显然,即,A错误,BCD正确.
故选:BCD
11. 已知函数,则下列选项正确的是( )
A. 在上单调递减
B. 恰有一个极大值
C. 当时,有三个零点
D. 当时,有三个实数解
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据绝对值的定义分类讨论去掉绝对值符号后,求导确定函数的单调性、极值,在确定方程的根的个数时需注意函数值的变化趋势.
【详解】A:当时,,则,
所以函数在上单调递减,故A正确;
B:当时,,则,
所以函数在上单调递增;
当时,,则,
所以函数在上单调递增;结合选项A的分析,
知是函数的极大值点,是函数的极小值点,故B正确;
C:当时,,,
但无法确定符号,若
函数只有1个零点,故C错误;
D:当时,,由以上讨论,知当时,,
而,如图,
由图可知,方程有3个实根,所以有3个实根,故D正确.
故选:ABD
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
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. 曲线过坐标原点的两条切线的方程为____________,____________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】分和两种情况,当时设切点为,求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,从而表示出切线方程,再根据切线过坐标原点求出,即可求出切线方程,当时同理可得;
【详解】[方法一]:化为分段函数,分段求
分和两种情况,当时设切点为,求出函数导函数,即可求出切线的斜率,从而表示出切线方程,再根据切线过坐标原点求出,即可求出切线方程,当时同理可得;
解: 因为,
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;故答案为:;
[方法二]:根据函数的对称性,数形结合
当时,设切点,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
因为是偶函数,图象为:
所以当时的切线,只需找到关于y轴的对称直线即可.
13. 将5个人排成一排,若甲和乙须排在一起,则有__________种不同的排法.(用数字作答)
【答案】
【解析】
【分析】利用捆绑法可求排法总数.
【详解】甲和乙须排在一起,共有种排法,
将甲、乙看成一个元素,则考虑4个不同的人排成一排,共有种不同的排法,
故共有种不同的排法,
故答案为:
14. 已知定义在上的函数关于轴对称,其导函数为,当时,不等式.若对,不等式恒成立,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】构造函数,判断单调性及奇偶性,去掉函数符号,转化为恒成立,分离参数求最值即可求解.
【详解】定义在上的函数关于轴对称,函数为上的偶函数.
令,则,为奇函数.
.
当时,不等式.
,在单调递增.
函数在上单调递增.
对,不等式恒成立,
,
即
.
当时,,
则,
则;;
故在单调递减,在单调递增;
可得时,函数取得极小值即最小值,
.
当时,,则,则
则的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步聚.
15. 已知数列的首项,且满足()
(1)求证:数列为等比数列;求数列通项公式;
(2)记,求数列的前项的和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由等比数列的定义即可求证,
(2)由(1)求得,再由裂项相消法求和,即可求解.
【小问1详解】
由得,
又,
所以是首项为2,公比为2的等比数列.
【小问2详解】
由(1)知,,
所以,
所以,
所以
.
16. 已知等差数列中的前项和为,且,,成等比数列;.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列为递增数列,记,求数列的前项的和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知条件列方程组求出和,可求数列的通项公式;
(2)求出数列的通项,利用错位相减法求和.
【小问1详解】
由题意,可得,即,
解得或,又,
,所以.
【小问2详解】
由(1)得,所以,
则,
有,
两式相减得,
,
.
17. 已知一企业生产某产品的年固定成本为万元,每生产千件需另投入万元,若该企业一年内共生产此种产品千件,并且全部销售完,每千件的销售收入为万元,且
(1)写出年利润(万元)关于年产品(千件)的函数解析式;
(2)年产量为多少千件时,该企业生产此产品所获年利润最大?最大利润是多少?
(注:年利润年销售收入-年总成本)
【答案】(1)
(2)当年产量为千件时,该企业生产此产品所获年利润最大,最大利润为万元
【解析】
【分析】(1)分、两段分别求出函数解析式,即可得解;
(2)结合(1)中函数解析式,利用导数求出函数在上的最大值,利用基本不等式求出函数在上的最大值,即可得解.
【小问1详解】
由题意当时,,
当时,,
综上可得.
【小问2详解】
①当时,,
则,
所以当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减.
所以当时,取最大值,且.
②当时,,
当且仅当,即时等号成立.
综上,当年产量为千件时,该企业生产此产品所获年利润最大,最大利润为万元.
18. 已知函数().
(1)若,求的极小值;
(2)当时,求的单调递增区间;
(3)当时,设的极大值为,求证:.
【答案】(1)
(2)和
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用导数求解函数的单调性求解出函数的极值即可
(2)当时,利用导数求解函数的单调性求解出函数的单调递增区间
(3)分和讨论求解即可.
【小问1详解】
由题意知.
若,则,所以.
令,得.
当时,当时,
所以在单调递减,在单调递增,
所以的极小值等于.
【小问2详解】
因为,所以,
由,即,解得或,
所以在和单调递增,
由,即,解得,
所以在单调递减,
故的单调增区间为和.
【小问3详解】
当时,由(2)知,的极大值等于;
当时,,单调递增,无极大值;
当时,当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以的极大值等于,
令,所以,
在上在上,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以故,
综上所述,.
19. 英国数学家泰勒是18世纪早期一位非常杰出的数学家,以泰勒公式和泰勒级数闻名.泰勒公式是数学分析的重要组成部分,它的理论方法在近似计算、求极限、不等式的证明等方面都有重要的应用.例如:函数的带有佩亚诺余项的泰勒展开式为:,,为佩亚诺余项,在解决问题时可以忽略不计.
(1)若,利用泰勒展开式证明:;
(2)当时,证明:;
(3)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)由泰勒公式两边求导可得;
(2)解法一,构造函数,求导分析单调性证明可得;
解法二,构造函数,求导分析单调性得到隐零点,然后再求最小值可得;
(3)先分离参数,构造函数,求导,再对分子构造函数求导分析单调性,结合对数的运算得到隐零点,然后求最小值可得.
【小问1详解】
由,两边求导得:
即.
【小问2详解】
解法1:由知,对于,,
先证时,,
令,则,得,
所以时,,在上单调递减,
时,,在上单调递增,
则,所以,
则,
解法2:设,则,
令,则存在使得,即,
则时,,在上单调递减,
时,,在上单调递增,
所以,所以成立.
【小问3详解】
当时,不等式恒成立,
即,
设,
则,
再令,则,
所以在时单调递增,
又,,所以在存在零点.
又因为,
而且,,可以设使得,
且,
即,使得,
所以时,在上单调递减,
时,,在上单调递增,
,
所以.
第1页/共1页
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