内容正文:
新会二中2024-2025学年第二学期期中考试
高二数学选择性必修第二册模块试题
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 已知数列的通项公式为,则33是这个数列的( )
A. 第3项 B. 第4项 C. 第5项 D. 第6项
2. 在等差数列中,,则( )
A 14 B. 15 C. 16 D. 18
3. 各项均为正数的等比数列中,,,则( )
A. 2 B. -2 C. D.
4. 已知函数,则该函数在处的切线斜率为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
5. 设为等差数列的前项和,若,,则
A. B. C. D.
6. 在等比数列中,已知,,则公比的值为
A. 1或 B. 1或 C. 1 D.
7. 记为数列前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,则( )
A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件
B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
8. 函数是上的单调函数,则的范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本共3小题,每小题满分6分,部分选对得部分分)
9. 等差数列是递增数列,其公差为,前项和为,满足,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 当时,最小 D. 当时,的最小值为
10. 函数的导函数的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 的极小值点为,;
B. 的极大值点为;
C. 在区间上单调递增;
D. 函数在上的极值点的个数为
11. 已知函数,则( )
A. 是奇函数
B. 有两个极值点
C. 有三个零点
D. 直线是曲线切线
三、填空题(共3小题,每小题满分5分)
12. 已知数列的前n项和满足,则__________.
13. 已知数列满足,且,则数列前四项和的值为________
14. 若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则__________.
四、解答题:(共6小题,共77分,必须写出详细解答过程)
15. 求下列函数的导数
(1)
(2)
16. 设为等差数列的前n项和,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和,并求当n为何值时,数列前n和最大,求其最大值;
(3)若数列的通项公式,求证:
17. 已知函数,,且.求:
(1)求a的值及曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数单调性及求函数极值.
18. 已知数列满足,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式及前n项和
19. 已知函数,讨论的单调性;
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新会二中2024-2025学年第二学期期中考试
高二数学选择性必修第二册模块试题
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 已知数列的通项公式为,则33是这个数列的( )
A. 第3项 B. 第4项 C. 第5项 D. 第6项
【答案】C
【解析】
【分析】由已知通项公式,令并求解,即可确定答案.
【详解】令,解得.
故选:C.
2. 在等差数列中,,则( )
A. 14 B. 15 C. 16 D. 18
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等差数列性质求出公差,进而求出.
【详解】在等差数列中,,则,公差,
所以.
故选:D
3. 各项均为正数的等比数列中,,,则( )
A. 2 B. -2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据等比数列的等比中项可得选项.
【详解】因为各项均为正数的等比数列中,,,所以,所以(负值舍去)
故选:A.
4. 已知函数,则该函数在处的切线斜率为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数的定义求解.
【详解】因为,
,
所以斜率,
.
故选:C
5. 设为等差数列的前项和,若,,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】分析:首先设出等差数列的公差为,利用等差数列的求和公式,得到公差所满足的等量关系式,从而求得结果,之后应用等差数列的通项公式求得,从而求得正确结果.
详解:设该等差数列的公差为,
根据题中的条件可得,
整理解得,所以,故选B.
点睛:该题考查的是有关等差数列的求和公式和通项公式的应用,在解题的过程中,需要利用题中的条件,结合等差数列的求和公式,得到公差的值,之后利用等差数列的通项公式得到与的关系,从而求得结果.
6. 在等比数列中,已知,,则公比的值为
A. 1或 B. 1或 C. 1 D.
【答案】B
【解析】
【分析】当时,符合题意; 当时,利用等比数列的通项公式、前项和公式列出方程组,能求出公比的值.
【详解】在等比数列中,
,,
当时,,
当时,,
解得.
公比的值为1或,故选B.
【点睛】本题主要考查等比数列通项公式以及等比数列的求和公式,是基础题.等比数列基本量的运算是等比数列的一类基本题型,数列中的五个基本量,一般可以“知二求三”,通过列方程组所求问题可以迎刃而解,解决此类问题的关键是熟练掌握等比数列的有关性质和公式,并灵活应用,在运算过程中,还应善于运用整体代换思想简化运算过程.
7. 记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,则( )
A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件
B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】利用充分条件、必要条件的定义及等差数列的定义,再结合数列前n项和与第n项的关系推理判断作答.,
【详解】方法1,甲:为等差数列,设其首项为,公差为,
则,
因此为等差数列,则甲是乙的充分条件;
反之,乙:为等差数列,即为常数,设为,
即,则,有,
两式相减得:,即,对也成立,
因此为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件,C正确.
方法2,甲:为等差数列,设数列的首项,公差为,即,
则,因此为等差数列,即甲是乙的充分条件;
反之,乙:为等差数列,即,
即,,
当时,上两式相减得:,当时,上式成立,
于是,又为常数,
因此为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件.
故选:C
8. 函数是上的单调函数,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
函数在上时单调函数,等价于导函数大于等于或小于等于恒成立,列不等式求出的范围即可.
【详解】函数是上的单调函数,即或(舍)在上恒成立
,解得
故选:D
【点睛】本题考查导数解决函数的单调性问题,考查二次函数的性质,属于基础题.
二、多选题(本共3小题,每小题满分6分,部分选对得部分分)
9. 等差数列是递增数列,其公差为,前项和为,满足,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 当时,最小 D. 当时,的最小值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据等差数列基本量计算可得,进而根据单调性判断可得时,,当时,即可判断ABC,根据及时,得时,即可判断D.
【详解】由可得,故,
由于是递增数列,故,,故A正确,B正确,
进而可得当时,,当时,
因此或时,取得最小值,C正确,
由于,故当时,,因此时n的最小值为6,D错误,
故选:ABC
10. 函数的导函数的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 的极小值点为,;
B. 的极大值点为;
C. 在区间上单调递增;
D. 函数在上的极值点的个数为
【答案】BD
【解析】
【分析】利用导数与函数的单调性间的关系,结合图形,直接求出单调区间,进而得到极值点,即可求解.
详解】由图可知,,当时,,当时,,
所以在上单调递减,在,上单调递增,
所以函数在上的极值点的个数为,极小值点为,极大值点为,
所以选项A和C错误,选项B和D正确.
故选:BD.
11. 已知函数,则( )
A. 是奇函数
B 有两个极值点
C. 有三个零点
D. 直线是曲线的切线
【答案】BD
【解析】
【分析】利用奇函数定义判断A,求得,得出函数的单调区间,求得函数的极值点和极值,以及结合曲线在点处的切线方程,判断BCD.
【详解】函数定义域为R,但,
所以不是奇函数,故A错误;
由函数,可得,令,解得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
所以当时,函数极大值,极大值,
当时,函数极小值,极小值为,
又由当无限趋向于负无穷大时,,且函数连续不间断,
所以函数在上有且仅有一个零点,所以B正确,C不正确;
当时,可得,
所以曲线在点处的切线方程为,所以D正确.
故选:BD.
三、填空题(共3小题,每小题满分5分)
12. 已知数列的前n项和满足,则__________.
【答案】6
【解析】
【分析】根据和的关系求解即可.
【详解】由,则.
故答案为:6.
13. 已知数列满足,且,则数列的前四项和的值为________
【答案】##
【解析】
【分析】利用等比数列的前n项和公式即可求得结果.
【详解】因为,且,所以数列为以2为首项,为公比等比数列,
所以,
故答案为:
14. 若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出曲线在的切线方程,再设曲线的切点为,求出,利用公切线斜率相等求出,表示出切线方程,结合两切线方程相同即可求解.
【详解】由得,,
故曲线在处的切线方程为;
由得,
设切线与曲线相切的切点为,
由两曲线有公切线得,解得,则切点为,
切线方程为,
根据两切线重合,所以,解得.
故答案为:
四、解答题:(共6小题,共77分,必须写出详细解答过程)
15. 求下列函数的导数
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】利用基本初等函数的导数和求导法则直接求导即可.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
.
16. 设为等差数列的前n项和,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和,并求当n为何值时,数列前n和最大,求其最大值;
(3)若数列的通项公式,求证:
【答案】(1)
(2),,最大值为16
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)设等差数列的公差为d,由等差数列前n项和基本量运算得,代入通项公式求解即可.
(2)法一:根据等差数列是递减数列,且,即可得为的最大值;
法二:,利用二次函数性质求解最大值即可.
(3)先利用裂项相消法求和,然后利用证明即可.
【小问1详解】
设等差数列的公差为d,由题意得:
所以,解得,
所以;
【小问2详解】
法一:由得,又等差数列的公差,
所以等差数列是递减数列,因为,所以等差数列前4和最大,
此时;
法二:因为,
所以当时,取到最大值.
【小问3详解】
,
因为,所以,即.
17. 已知函数,,且.求:
(1)求a的值及曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性及求函数极值.
【答案】(1)1,
(2)增区间为:和,减区间为,的极大值是0,极小值是.
【解析】
【分析】(1)求导可得,由得,再由导数的几何意义求出切线方程即可;
(2)求的根,与的解集,列表格,根据极值的概念即可求解.
【小问1详解】
由得,由得,
所以,则,
所以曲线在点处的切线方程为,即;
【小问2详解】
函数的定义域为R,,由得或,
0
+
0
-
0
+
增函数
极大值0
减函数
极小值
增函数
由上表可知,的增区间为:和,减区间为,
所以的极大值是0,极小值是.
18. 已知数列满足,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式及前n项和
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)将变形为,然后利用等比数列定义证明即可;
(2)由(1)可知,然后结合等比数列求和公式,利用分组求和思想求解即可.
【小问1详解】
因为,所以,即,
又因为,所以,,
所以,故数列是以首项为3,公比为3的等比数列.
【小问2详解】
由(1)可知,,即,
所以
.
19. 已知函数,讨论的单调性;
【答案】答案见解析
【解析】
【分析】先求导,再分类讨论与两种情况,结合导数与函数单调性的关系即可得解.
【详解】∵,定义域为,∴,
当时,由于,则,故恒成立,
∴在上单调递减;
当时,令,解得,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增;
综上:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
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