内容正文:
南昌二中2024-2025学年度下学期高二年级第二次阶段性考试
数学试题
一、单选题(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. 已知曲线的一条切线的斜率为,则切点的横坐标为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:,,令,解得.
考点:导数的几何意义.
2. 已知数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】直接裂项求和即可得解.
【详解】由题意,所以.
故选:C.
3. 已知函数,其导函数为,下列说法不正确的是( )
A. 函数的单调减区间为
B. 函数的极小值是
C. 函数的图象有条切线方程为
D. 点是曲线的对称中心
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数求出函数的单调区间结合极小值的定义即可判断AB;根据导数的几何意义即可判断C;求出即可判断D.
【详解】由,得,
令,则,令,则或,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为,
所以函数的极小值是,故AB正确;
对于C,设切点为,
则,解得或,
当时,,切线方程为,
当时,,切线方程为,
所以函数的图象没有一条切线方程为,故C错误;
对于D,因为
,
所以点是曲线的对称中心,故D正确.
故选:C.
4. 已知数列满足,则( )
A. 2 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用时,,推得,代入,求出答案.
【详解】由题意可得①,
所以时,②,
①②得,所以,所以.
故选:C.
5. 计算机是将信息转换成二进制进行处理的,二进制即“逢二进一”.如表示一个二进制数,将它转换成十进制的数就是,那么将二进制数转换成十进制数就是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
本题的考查点为二进制与十进制数之间的转换,只要根据二进制转换为十进制方法逐位进行转换,即可得到答案.
【详解】.
故选:B.
【点睛】二进制转换为十进制方法:按权相加法,即将二进制每位上的数乘以权(即该数位上的1表示2的多少次方),然后相加之和即是十进制数,是基础题.
6. 函数的大致图象如图所示,则函数的单调递增区间是( )
A. B. 和
C. 和 D. 和
【答案】D
【解析】
【分析】利用复合函数的导数求导法则可得,结合函数图象以及函数的导数的意义求解即可.
【详解】由题可知,由图可知当时,,
当,,所以的解集为.
故选:D.
7. 已知定义在上的函数的导函数为,任意,有,且,设,,,则
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意构造函数,得到,得到是增函数,再根据题干得到g(x)是偶函数,代入解析式可得到最终结果.
【详解】构造函数,所以函数是增函数,因为,即,
故函数是偶函数,上函数是增函数,故
代入解析式得到<<,故.
故答案为A.
【点睛】这个题目考查了导数在研究函数的单调性中的应用,以及函数奇偶性的应用,考查了利用单调性解决不等式问题,这道题目属于抽象函数解不等式;除此之外,如果题目中给出函数的解析式,但是通过直接解不等式非常麻烦的题目,也可以通过研究函数的单调性,奇偶性等来得到不等式的解集.
8. 已知,若存在实数(),当()时,满足,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由函数性质,得,,将问题转化为求的取值范围,构造函数求函数值域.
【详解】作出的图象如图,
由题,,,
所以,
令(),则当时,;当时,.
,当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增.
所以,且,
所以的取值范围为.
故选:D.
【点睛】利用正弦型函数的周期性和对称性,将问题转化为求函数()的值域,求值域时,除函数的单调性外还要注意函数的取值特点.
二、多选题(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. 下面说法不正确的是( )
A. 若不存在,则曲线在点处没有切线
B. 若曲线在点处有切线,则必存在
C. 若不存在,则曲线在点处的切线斜率不存在
D. 若曲线在点处没有切线,则有可能存在
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据导数的几何意义,结合题意,对每个选项逐项判定可得答案.
【详解】对于A,若不存在,则曲线在点不一定没有切线,
例如,函数,可得在的导数不存在,
但曲线在该点处的切线方程为,故A错误;
对于B,若曲线在点处有切线,则不一定存在,
例如,函数,可得在的切线方程为,
但不存在,故B错误;
对于C,若不存在,根据曲线在某点处的导数的几何意义,
可得曲线在点处的切线斜率不存在,故C正确;
对于D,若曲线在点处没有切线,则一定不存在,故D错误.
故选:ABD.
10. 我国古代数学著作《算法统宗》中有如下问题:“今有善走者,日增等里,首日行走一百里,九日共行一千二百六十里,问日增几何?”其大意是:现有一位善于步行的人,第一天行走了一百里,以后每天比前一天多走里,九天他共行走了一千二百六十里,求的值.关于该问题,下列结论正确的是( )
A.
B. 此人第三天行走了一百二十里
C. 此人前七天共行走了九百一十里
D. 此人有连续的三天共行走了三百九十里
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据等差数列的知识进行分析,从而确定正确答案.
【详解】由题意设此人第一天走里,第天走里,是等差数列,
,,A选项错误.
里,B选项正确.
里,C选项正确.
,所以D选项正确.
故选:BCD
11. 双曲函数是一类与三角函数类似的函数.最基本的双曲函数是双曲正弦函数和双曲余弦函数,则下列说法正确的是( )
A. 双曲正弦函数是奇函数,双曲余弦函数是偶函数
B.
C. 函数的值域为
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由函数的奇偶性即可验证A;结合指数运算计算化简即可判断B;化简指数运算及指数函数值域即可判断C.首先判断函数的单调性,再设,判断出在的单调递增,且,得出,即可判断D;
【详解】对于A,,定义域为,,
所以为奇函数,
,定义域为,,
所以为偶函数,故A正确;
对于B:
,故B错误;
对于C:,,
,所以,,
所以,C选项正确;
对于D:因为,
所以在上单调递增,
设,,
则,
因为,所以,
所以在上单调递增,
所以,即,
所以,,故D正确;
故选:ACD.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知函数在区间上不单调,则实数a的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】由于函数在区间上不单调,等价于函数在区间上存在极值点.对函数求导,对进行分类讨论,求出极值点,根据极值点在区间内,可得关于的不等式,即可求解.
【详解】∵,∴.
当时,,∴函数在上单调递增,不符合题意;
当时,令,解得;令,解得,
∵函数在上不单调,∴,解得.
故答案为:.
13. 某软件研发公司对某软件进行升级,主要是软件程序中的某序列重新编辑,编辑新序列有两种,分别为,,若序列的所有项都是2,且,,则等于______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,设,再由等比数列的通项公式可得数列的通项公式,再由即可求得.
【详解】设.
由题意可知,数列是公比为2的等比数列,,所以.
所以
,所以.
故答案为:
14. 已知函数对定义域内任意,都有,则正实数的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】设,由题设可得的单调性,从而得到 ,利用同构可得,参变分离后可求参数的取值范围.
【详解】因为,所以
令函数,则在上单调递减,
所以在上恒成立,所以,
即.令函数,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
当时,,当时,,
且由题干可知,,即,
若,则恒成立,
当时,恒成立等价于当时,,
故时,恒成立,故.
令函数,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的最大值,所以;
综上所述,正实数的取值范围为.
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,证明过程或演算步骤.)
15. 已知函数.讨论的单调性;
【答案】答案见解析
【解析】
【分析】求出函数的定义域,再求出导函数,对参数分类讨论即得.
【详解】由题可得的定义域为,且,
当时,成立,所以在上单调递增;
当时,由,可得,所以在上为增函数;
由,可得,所以在上为减函数.
综上,时,函数在上为增函数;时,函数在上为增函数,函数在上为减函数.
16. 如图,在四棱锥中,,,,底面,是上一点.
(1)求证:平面平面;
(2)若是的中点,求平面与平面的夹角的正弦值.
【答案】(1)
在四棱锥中,,,则,
,在中,,则,
即,于是,由平面,平面,
得,又平面,则平面,又平面,
所以平面平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,借助余弦定理及勾股定理的逆定理证得,再利用线面垂直的性质判定推理得证.
(2)由(1)的信息得二面角的平面角,再利用几何法求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,平面,而平面,则,又,
因此是二面角的平面角,
在中,,则,由是的中点,
得,于是,
所以平面与平面的夹角的正弦值为.
17. 已知椭圆的中心为O,右顶点为A,在线段OA上任意选定一点,过点M作与x轴垂直的直线交C于P,Q两点.
(1)设,在OM的延长线上求一点N,使得,,成等比数列,试证明直线PN,QN都是C的切线;
(2)通过解答(1),先猜想求过椭圆上一点的切线方程的一种方法,再加以证明.
【答案】(1)证明见解析
(2)猜想切线方程为,其中,证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据条件求点的坐标,再求直线的方程,利用方程联立,判断直线与椭圆的位置关系;(2)首先取点,猜想直线为椭圆的切线,再联立方程,利用判别式,判断直线与椭圆的位置关系.
【小问1详解】
由已知条件得,,,
设,得,所以,
因为成等比数列,
所以,即,即,
则直线的方程为,
将直线的方程代入椭圆,
整理为,,
所以直线与椭圆相切,利用对称性可知,直线也为椭圆的切线.
【小问2详解】
由(1)可知,
所以在轴上取点,连结,则直线为点处的切线,
猜想其方程为,其中,以下证明,
把代入,
整理得:,
,①
因为点在椭圆上,所以,②
,③,
将②③代入①得,,
,
所以直线为所求的切线.
18. 已知常数且,在数列中,首项,是其前项和,且,.
(1)设,,证明数列是等比数列,并求出的通项公式;
(2)设,,证明数列是等差数列,并求出的通项公式;
(3)若当且仅当时,数列取到最小值,求的取值范围.
【答案】(1)证明:当时,有,即,;
当时,由,可得,将上述两式相减得,
,,
且,
所以,数列是以,以为公比的等比数列,;
(2)证明:由(1)知,
,由等差数列的定义得,
且,所以,数列是以为首项,以为公差的等差数列,
因此,;
(3).
【解析】
【分析】(1)令,求出的值,再令,由,得出,将两式相减得,再利用等比数列的定义证明为常数,可得出数列为等比数列,并确定等比数列的首项和公比,可求出;
(2)由题意得出,再利用等差数列的定义证明出数列为等差数列,确定等差数列的首项和公差,可求出数列的通项公式;
(3)求出数列的通项公式,由数列在时取最小值,可得出当时,,当时,,再利用参变量分离法可得出实数的取值范围.
【详解】(1)略
(2)略
(3)由(2)知,,,
由数列在时取最小值,可得出当时,,当时,,
由,得,
得在时恒成立,
由于数列在时单调递减,则,此时,;
由,得,
得在时恒成立,
由于数列在时单调递减,则,此时,.
综上所述:实数的取值范围是.
【点睛】本题考查利用定义证明等比数列和等差数列,证明时需结合题中数列递推式的结构进行证明,同时也考查数列最值问题,需要结合题中条件转化为与项的符号相关的问题,利用参变量分离法可简化计算,考查化归与转化思想和运算求解能力,综合性较强,属于难题.
19. 已知函数,.
(1)当时,求曲线与的公切线的方程;
(2)若有两个极值点和,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据已知条件及导数的几何意义即可求解;
(2)根据已知条件及函数极值点的定义,构造函数,利用导数法研究函数的最值即可求解.
【小问1详解】
当时,,所以,
因为,所以,
设曲线上的切点为,则切线方程为,
设曲线上的切点为,则切线方程为,
由两条切线重合得,解得,
所以曲线与的公切线的方程为,
【小问2详解】
由题意可知,,
所以,
因为有两个极值点和,
所以有两个零点和,
所以,即,
令,则,解得,
设则 ,
又令,则,
所以在上单调递减,
所以,所以
所以在上单调递减,
所以,
易知所以,
令,则,
当时,,
所以在上单调递增,
又
所以,
故实数的取值范围为.
【点睛】关键点睛:解决本题第一问的关键是利用导数的几何意义及公切线,第二问是构造函数,求出的范围,再利用导数研究的值域即可.
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南昌二中2024-2025学年度下学期高二年级第二次阶段性考试
数学试题
一、单选题(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. 已知曲线的一条切线的斜率为,则切点的横坐标为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2. 已知数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
3. 已知函数,其导函数为,下列说法不正确的是( )
A. 函数的单调减区间为
B. 函数的极小值是
C. 函数的图象有条切线方程为
D. 点是曲线的对称中心
4. 已知数列满足,则( )
A. 2 B. C. D.
5. 计算机是将信息转换成二进制进行处理的,二进制即“逢二进一”.如表示一个二进制数,将它转换成十进制的数就是,那么将二进制数转换成十进制数就是( )
A. B. C. D.
6. 函数的大致图象如图所示,则函数的单调递增区间是( )
A. B. 和
C. 和 D. 和
7. 已知定义在上的函数的导函数为,任意,有,且,设,,,则
A. B.
C. D.
8. 已知,若存在实数(),当()时,满足,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(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. 下面说法不正确的是( )
A. 若不存在,则曲线在点处没有切线
B. 若曲线在点处有切线,则必存在
C. 若不存在,则曲线在点处的切线斜率不存在
D. 若曲线在点处没有切线,则有可能存在
10. 我国古代数学著作《算法统宗》中有如下问题:“今有善走者,日增等里,首日行走一百里,九日共行一千二百六十里,问日增几何?”其大意是:现有一位善于步行的人,第一天行走了一百里,以后每天比前一天多走里,九天他共行走了一千二百六十里,求的值.关于该问题,下列结论正确的是( )
A.
B. 此人第三天行走了一百二十里
C. 此人前七天共行走了九百一十里
D. 此人有连续的三天共行走了三百九十里
11. 双曲函数是一类与三角函数类似的函数.最基本的双曲函数是双曲正弦函数和双曲余弦函数,则下列说法正确的是( )
A. 双曲正弦函数是奇函数,双曲余弦函数是偶函数
B.
C. 函数的值域为
D.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知函数在区间上不单调,则实数a的取值范围为______.
13. 某软件研发公司对某软件进行升级,主要是软件程序中的某序列重新编辑,编辑新序列有两种,分别为,,若序列的所有项都是2,且,,则等于______.
14. 已知函数对定义域内任意,都有,则正实数的取值范围为___________.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15. 已知函数.讨论的单调性;
16. 如图,在四棱锥中,,,,底面,是上一点.
(1)求证:平面平面;
(2)若是的中点,求平面与平面的夹角的正弦值.
17. 已知椭圆的中心为O,右顶点为A,在线段OA上任意选定一点,过点M作与x轴垂直的直线交C于P,Q两点.
(1)设,在OM的延长线上求一点N,使得,,成等比数列,试证明直线PN,QN都是C的切线;
(2)通过解答(1),先猜想求过椭圆上一点的切线方程的一种方法,再加以证明.
18. 已知常数且,在数列中,首项,是其前项和,且,.
(1)设,,证明数列是等比数列,并求出的通项公式;
(2)设,,证明数列是等差数列,并求出的通项公式;
(3)若当且仅当时,数列取到最小值,求的取值范围.
19. 已知函数,.
(1)当时,求曲线与的公切线的方程;
(2)若有两个极值点和,且,求实数的取值范围.
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