内容正文:
罗定邦中学高二第二学期第一次月考试卷
班级:___________姓名:___________小组:___________学号:___________
一、单选题
1. 在等比数列中,,,则为( )
A. B. C. D.
2. 设公差不为的等差数列的前项和为,,若,,成等比数列,则( )
A. 16 B. 8 C. 4 D. 2
3. 若函数满足,则( )
A. B. 4 C. 1 D. 2
4. 等比数列的前n项和为,已知,且与的等差中项为,则( )
A. 28 B. 29 C. 30 D. 31
5. 已知两个等差数列及,将这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,则( )
A. 45 B. 50 C. 54 D. 60
6. 若方程的四个根组成一个首项为的等差数列,则( )
A. 1 B.
C. D.
7. 设函数在定义域内可导,的图象如图所示,则其导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
8. 按如下方式构造等腰直角三角形:令,以,为腰作出等腰直角三角形,记的面积为,令,以,为腰作出等腰直角三角形,记的面积为,…,依次类推,令,以,为腰作出等腰直角三角形,记的面积为,则数列的前n项积为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 下列求导运算错误的是()
A. B.
C. D.
10. 已知等差数列的前项和为,且满足,,下列选项正确的是( )
A. 数列的公差为
B. 取最小值时,
C.
D. ,,构成等差数列,且公差为
11. 已知数列满足,,设的前n项和为,则下列结论中正确的是( )
A. B. 数列是等比数列
C. D. 数列中存在最小项
三、填空题
12. 若将自然数1,2,3,4,5,……,按照如图排列,我们将2,4,7,11,16,……都称为“拐角数”,则第20个“拐角数”为__________.(用数字作答)
13. 已知数列的前项和为,且,,则数列的通项公式_____.
14. 已知函数,动直线与的图象分别交于A,B两点,曲线在点A和点B的两条切线相交于点C,当为直角三角形时,它的面积为_________.
四、解答题
15. 已知是各项均为正数的等比数列,其前项和为,,,,成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
16. 已知曲线,且曲线在点处的切线与直线垂直.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求曲线在点处的切线方程.
17. 已知数列的前项和为,.
(1)证明:数列为等比数列,并求数列的前项和;
(2)设,求数列的前项和.
18. 为的直径,垂直于所在的平面,是圆周上不同于的任意一点,,三棱锥体积的最大值为.
(1)当时,求二面角的正弦值;
(2)当的面积最大时,求.
19. 在数列中,记,若为等差数列,则称为二阶等差数列.
(1)若,判断是否为二阶等差数列?并说明理由;
(2)已知二阶等差数列满足,,.
①求数列的通项公式;
②若不等式对恒成立,求实数k的取值范围.
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罗定邦中学高二第二学期第一次月考试卷
班级:___________姓名:___________小组:___________学号:___________
一、单选题
1. 在等比数列中,,,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设等比数列的公比为,
因为,,则,得到,
所以.
2. 设公差不为的等差数列的前项和为,,若,,成等比数列,则( )
A. 16 B. 8 C. 4 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】设出公差,借助等差数列及其前项和的基本量与等比中项的性质计算即可得.
【详解】设等差数列的公差为,则有,
即,由,,成等比数列,则,
即,化简得,
由,则,即有,解得,
故.
3. 若函数满足,则( )
A. B. 4 C. 1 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】根据导数的几何意义合理变形即可.
【详解】.
故选:C.
4. 等比数列的前n项和为,已知,且与的等差中项为,则( )
A. 28 B. 29 C. 30 D. 31
【答案】C
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,利用等比数列的基本量运算和等差中项概念列方程组,求得的值,再代入前n项和公式计算即得.
【详解】设等比数列的公比为,则①
由与的等差中项为可得②,
将①代入②,可得,解得,回代入①,解得,
则.
故选:C.
5. 已知两个等差数列及,将这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,则( )
A. 45 B. 50 C. 54 D. 60
【答案】B
【解析】
【分析】首先求出两数列的公差及其最小公倍数,即为新数列的公差,再找出首先,最后根据等差数列的通项公式计算可得;
【详解】等差数列2,6,10,,190,…的公差为4,
2,8,14,,200,…的公差为6,
2与6的最小公倍数为12,
两个等差数列的公共项为2,14,26,38,50,,则公共项为,.
故选:B.
6. 若方程的四个根组成一个首项为的等差数列,则( )
A. 1 B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设方程的四个根为,利用等差数列的性质求解.
【详解】解:设方程的四个根为,
则,,
又因为方程的四个根组成一个首项为的等差数列,
设,所以,
设等差数列的公差为,则,
解得,则等差数列为,
所以,
则,
故选:C
7. 设函数在定义域内可导,的图象如图所示,则其导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用导函数与原函数之间的关系分析选项即可.
【详解】由的图象可知,当时,函数单调递增,则,故排除C,D;
当时,先递增,再递减最后递增,所以所对应的导数值应该先大于0,
再小于0,最后大于0,排除B.
故选:A.
8. 按如下方式构造等腰直角三角形:令,以,为腰作出等腰直角三角形,记的面积为,令,以,为腰作出等腰直角三角形,记的面积为,…,依次类推,令,以,为腰作出等腰直角三角形,记的面积为,则数列的前n项积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先推理得到时,,利用等比数列的定义求出通项,再利用等差数列的前项和的公式计算即可.
【详解】由题意可知,当时,,
则是以2为公比的等比数列,又,故,
则数列的前n项积为.
故选:D.
二、多选题
9. 下列求导运算错误的是()
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】利用导数运算法则及基本函数的导数公式逐项求导判断.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:BC
10. 已知等差数列的前项和为,且满足,,下列选项正确的是( )
A. 数列的公差为
B. 取最小值时,
C.
D. ,,构成等差数列,且公差为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据等差数列的性质直接判断各选项.
【详解】A选项,设等差数列的公差为,则由题意知,解得,A选项正确;
B选项:,,
则当时,取得最小值为,B选项正确;
C选项:,,C选项错误;
D选项:,,
即,
同理,D选项正确;
故选:ABD.
11. 已知数列满足,,设的前n项和为,则下列结论中正确的是( )
A. B. 数列是等比数列
C. D. 数列中存在最小项
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据数列的递推公式,利用构造法可得,从而数列是以4为首项,2为公比的等比数列,求出通项公式利用分组求和法得,可判断ABC;利用数列的单调性判断D.
【详解】当时,可得,又因为,所以,故A正确;
由,得,
所以,又,
所以数列是以4为首项,2为公比的等比数列,故B正确;
由B选项分析可得,所以,
所以
,
故C正确;
由C选项分析可得,所以,
所以恒成立,
所以数列为单调递减数列,所以数列中不存在最小项,故D错误.
三、填空题
12. 若将自然数1,2,3,4,5,……,按照如图排列,我们将2,4,7,11,16,……都称为“拐角数”,则第20个“拐角数”为__________.(用数字作答)
【答案】211
【解析】
【分析】根据图形得出递推数列,求出通项公式可得答案.
【详解】记 “拐角数”构成的数列为,观察数字特征可得,
累加可得,
所以.
13. 已知数列的前项和为,且,,则数列的通项公式_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用与的关系求出数列的通项公式.
【详解】在数列中,,当时,,
两式相减得,则,而,
因此当时,数列是以为首项,以3为公比的等比数列,,
所以数列的通项公式.
故答案为:
14. 已知函数,动直线与的图象分别交于A,B两点,曲线在点A和点B的两条切线相交于点C,当为直角三角形时,它的面积为_________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据题意,可得是偶函数,则关于轴对称,C在轴上,设,不妨设点在轴右侧,利用导数的几何意义求出,根据直线与直线垂直,可求得,再求出切线的方程得点坐标,求出.
【详解】由,,
又,所以函数是偶函数.
如图,由对称性可得直线与图象的交点关于轴对称,曲线在点A和点B的两条切线的交点C在轴上,
设,不妨设点在轴右侧,则,即,得,
又,所以曲线在点处切线的斜率为,由对称性得,
,解得,即.
所以切线的方程为,令,解得,
,.
故答案为:1.
【点睛】思路点睛:先证明函数是偶函数,由对称性可得关于轴对称,C在轴上,设出,根据,求出,再求出切线的方程求得点坐标,进而求出三角形的面积.
四、解答题
15. 已知是各项均为正数的等比数列,其前项和为,,,,成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列可得,再由等比数列的基本公式计算可得公比的值,从而得数列的通项公式;
(2)根据裂项相消法直接求数列的前项和即可.
【小问1详解】
设等比数列的公差为,则,
由,,成等差数列可得,即,
又,所以,即,解得或(舍),
所以;
【小问2详解】
由(1)可得,所以,
所以.
16. 已知曲线,且曲线在点处的切线与直线垂直.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求曲线在点处的切线方程.
【答案】(1)1 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由,得,
则,即.
【小问2详解】
由,得,则,
因为曲线在点处的切线与直线垂直,
且直线的斜率为,
则.
【小问3详解】
由(1)知,,则,
而,则,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
17. 已知数列的前项和为,.
(1)证明:数列为等比数列,并求数列的前项和;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)数列的前项和为,,,
当时,,
当时,,
所以,
所以,
所以,所以,
所以数列是首项为3,以3为公比的等比数列,
所以,所以,
,
所以;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据化简结合等比数列定义证明,再结合等比数列前n项和公式分组求和计算求解;
(2)先应用对数运算律化简,再应用错位相减法计算求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,
所以,
设数列的前项和为,
,
,
,
,
,
,
所以.
18. 为的直径,垂直于所在的平面,是圆周上不同于的任意一点,,三棱锥体积的最大值为.
(1)当时,求二面角的正弦值;
(2)当的面积最大时,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意,利用三棱锥体积的最大值求出的半径,建系后,写出相关点和向量的坐标,利用空间向量的夹角公式计算即得;
(2)利用(1)的坐标系,设,表示出相关点和向量的坐标,利用点到直线距离的向量公式求出点到直线的距离的表达式,利用二次函数的性质求出其最大值即得的面积的最大值,以及此时的值.
【小问1详解】
设的半径为,则,,
因平面,故当三棱锥体积取得最大值时,中边上的高最大,即为半径长,
故有,解得.
如图以点为原点,所在直线分别为轴,以平面上过点的的垂线为轴,建立空间直角坐标系.
因,易得,则,
又,
设平面的法向量为,
则,令,取,
易得平面的一个法向量为,
则,
设二面角的平面角为,则,
即二面角的正弦值为;
【小问2详解】
由(1)可得,设,则,,
,则,
所以,则与同方向的单位向量为,
于是点到直线的距离为
,
因的面积为,,
故当且仅当 时,的面积最大,此时.
19. 在数列中,记,若为等差数列,则称为二阶等差数列.
(1)若,判断是否为二阶等差数列?并说明理由;
(2)已知二阶等差数列满足,,.
①求数列的通项公式;
②若不等式对恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1)是,理由见解析
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)求出数列的通项公式,结合“二阶等差数列”的定义判断即可;
(2)①求出等差数列的通项公式,再利用累加法可求得数列的通项公式;
②由可得,令,分析数列的单调性,求出该数列最大项的值,即可得出实数的取值范围.
【小问1详解】
因为,所以
,
所以,故数列为等差数列,
故数列为二阶等差数列.
【小问2详解】
①根据题意可得,,
因为数列为等差数列,故数列的公差为,
所以等差数列的首项为,故,
所以,
当时,,,,,
上述等式相加得,
故,
也满足,故对任意的,;
②由题意可知,,即,可得,
令,则,
当且时,,可得;
当时,;
当且时,,可得,
所以数列的最大项为,故,
所以实数的取值范围是.
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