内容正文:
湖北武汉市常青第一中学2025-2026学年下学期高二3月月考
数学试题
一、单选题(40分)
1. 等比数列前n项和为,则公比等于( )
A. B. C. 1 D. 1或
2. 已知函数,其导函数的图象如图所示,则( )
A. 在上为减函数 B. 在处取极小值
C. 在上为减函数 D. 在处取极大值
3. 在数列中,若,则( )
A. 2 B. C. D. 1
4. 若直线与曲线相切,则实数( )
A. B.
C. D.
5. 已知函数在区间存在单调递减区间,则的取值范围是
A. B. C. D.
6. 若点是曲线上任意一点,则点到直线的最小距离为( )
A. 1 B. C. D.
7. 已知数列满足:,,且,则数列前n项的和为( )
A. B. C. D.
8. 设为实数,若函数有且仅有一个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(18分)
9. 函数恰有3个单调区间的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
10. 下列说法正确的是( )
A. 等差数列的前项和为,则,,成等差数列
B. 数列的通项公式为,要使数列的前项和最大,则的值只能为13
C. 等差数列的前项和记为,若,,则当且仅当时,
D. 正数等比数列前项积为,若,则
11. 已知函数,,则( )
A. 若函数有两个不同的零点,则
B. 若函数恒成立,则
C. 若函数和共有两个不同的零点,则
D. 若函数和共有三个不同的零点,记为、、,且,则
三、填空题(15分)
12. 已知各项均为正项的等比数列,则________.
13. 已知数列的前项和为,满足,则的通项公式是___________.
14. 设为函数的导函数的图象上一点,为函数的图象上一点,当关于直线对称时,称是一组对称点.若恰有3组对称点,则的取值范围是______.
四、解答题
15. 已知函数的一个极值点是.
(1)求函数的极值;
(2)求函数在区间上的最值.
16. 已知数列的首项,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求的前项和.
17. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在上恰有2个零点,求的取值范围.
18. 设数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)在数列的任意与项之间,都插入个相同的数,组成数列,记数列的前项的和为,求的值.
19. 已知函数.
(1)判断的单调性,并比较与的大小;
(2)若函数有两个不同的零点,,证明:
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湖北武汉市常青第一中学2025-2026学年下学期高二3月月考
数学试题
一、单选题(40分)
1. 等比数列前n项和为,则公比等于( )
A. B. C. 1 D. 1或
【答案】D
【解析】
【分析】利用等比数列通项公式和求和公式,结合方程思想求解即可.
【详解】设等比数列的公比为,则由,
可得,
即,解得或.
故选:D.
2. 已知函数,其导函数的图象如图所示,则( )
A. 在上为减函数 B. 在处取极小值
C. 在上为减函数 D. 在处取极大值
【答案】C
【解析】
【分析】
由导函数图象与原函数图象关系可解.
【详解】由导函数图象知,在和上单增,在,上单减,在处取极大值,在处取极小值.
故选:C.
【点睛】本题考查利用导函数图象研究原函数的单调及极值
导数法研究函数在 内单调性的步骤:
(1)求;(2)确定在内的符号;(3)作出结论:时为增函数;时为减函数.研究含参数函数的单调性时,需注意依据参数取值对不等式解集的影响进行分类讨论.
3. 在数列中,若,则( )
A. 2 B. C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】直接利用递推关系式求出数列的各项,进一步求出数列的周期,最后求出结果.
【详解】数列中,已知,,
则,
,
,
,
所以数列的周期为3,
故.
故选:A
4. 若直线与曲线相切,则实数( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设出切点,利用导数的几何意义建立方程求解即可.
【详解】设切点为,由可得,则,
所以,解得,即.
.故选:D.
5. 已知函数在区间存在单调递减区间,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先求导可得,则可转化问题为在上有解,进而求解即可
【详解】由题,,
因为,则若函数在区间存在单调递减区间,
即在上有解,
即存在,使得成立,
设,则,
当时,,
所以,即,
故选:B
【点睛】本题考查利用导函数处理函数的单调性问题,考查已知函数单调性求参数,考查转化思想
6. 若点是曲线上任意一点,则点到直线的最小距离为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出平行于的直线与曲线相切的切点坐标,再利用点到直线的距离公式可得结论.
【详解】设,函数的定义域为,求导得,
当曲线在点处的切线平行于直线时,,
则,而,解得,于是,
平行于的直线与曲线相切的切点坐标为,
所以点到直线的最小距离即点到直线的距离.
故选:D
7. 已知数列满足:,,且,则数列前n项的和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由叠加法求出数列通项公式,再代入,求出数列通项公式,再由列项相消法求出.
【详解】由得,,,…,,,
叠加得,
由题可知也适合上式,故;
所以,
则数列前n项的和.
故选:B.
8. 设为实数,若函数有且仅有一个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数分析函数的单调性,利用零点存在定理可知函数在上只有一个零点,则函数在上无零点,并利用导数分析函数在上的单调性,可得出关于实数的不等式,解之即可.
【详解】当时,,则且不恒为零,
所以,函数在上单调递增,所以,,
又因为,所以,函数在上只有一个零点;
因为函数只有一个零点,则函数在上无零点,
则当时,,则,
由可得,由可得.
所以,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,只需,解得.
故选:C.
二、多选题(18分)
9. 函数恰有3个单调区间的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】根据函数恰有3个单调区间,可得导函数有两个不同的零点,从而可得,求出的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可得解.
【详解】,
因为函数恰有3个单调区间,
所以函数有两个不同的零点,
所以,解得且,
所以,
则函数恰有3个单调区间的充分不必要条件是BD两个选项.
故选:BD.
10. 下列说法正确的是( )
A. 等差数列的前项和为,则,,成等差数列
B. 数列的通项公式为,要使数列的前项和最大,则的值只能为13
C. 等差数列的前项和记为,若,,则当且仅当时,
D. 正数等比数列前项积为,若,则
【答案】AD
【解析】
【分析】对于选项A,方法1运用等差数列前n项和基本量及等差中项法证明即可,方法2:运用等差数列依次n项的和仍为等差数列;对于选项B,方法1:由数列的正负项来判断,方法2:利用等差数列的前项和最大时项数的求法来判断;对于选项C,运用等差数列的等和性及等差数列的前n项和来判断;对于选项D,利用等比数列的等积性质判断.
利用等差数列的性质判断AC, B,利用等比数列的性质判断D.
【详解】对于选项A,方法1:∵等差数列,设首项为,公差为,
∴,,,
∴,,
∴
∴,,成等差数列. 故选项A正确;
方法2:等差数列的性质,若为等差数列,则,,,成等差数列.故选项A正确;
对于选项B,方法1:∵数列的通项公式,∴,
,
∴数列是首项为24,公差为-2的等差数列,
当时,且,当时,且,所以当或时,取得最大值.故选项B错误;
方法2:∵数列的通项公式,∴,
,
∴数列是首项为24,公差为-2的等差数列,
∴,
∴要使此数列的前项和最大,则的值为12或13,故选项B错误;
对于选项C,∵为等差数列,,∴,即,
∵,∴,,
∴,,∴当时,.故选项C错误;
对于选项D,∵正数等比数列前项积为,若,则,故选项D正确.
故选:AD.
11. 已知函数,,则( )
A. 若函数有两个不同的零点,则
B. 若函数恒成立,则
C. 若函数和共有两个不同的零点,则
D. 若函数和共有三个不同的零点,记为、、,且,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,利用参变量分离法可知直线与函数的图象有两个交点,数形结合可判断A选项;对于B,由参变量分离法可得,利用导数求出函数的最小值,可判断B选项;对于C,由参变量分离法可知,直线与函数、的图象共有两个交点,数形结合可判断C选项;对于D,先利用同构法得到,再利用的单调性结合图像得到,,进而证得,可判断D选项.
【详解】对于A选项,由,可得,
令,则直线与函数的图象有两个交点,
,由可得,由可得,
所以,函数的减区间为,增区间为,函数的极小值为,如图所示:
由图可知,当时,直线与函数的图象有两个交点,
即函数有两个不同的零点,A对;
对于B选项,由可得,令,其中,
,由可得,由可得,
所以,函数的减区间为,增区间为,
故,所以,,B对;
对于C选项,令,可得,
因为函数、共有两个不同的零点,
则直线与函数、的图象共有两个交点,
由图可知,当时,直线与函数、的图象共有两个交点,
因此,若函数和共有两个不同的零点,则,C错;
对于D选项,若函数和共有三个不同的零点,
则直线经过与的交点,如图所示,
因为,所以,
因为,所以,
又,且在上单调递减,故,
同理:,即,
又由得,故,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:
(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用;
(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;
(3)参变量分离法:由分离变量得出,将问题等价转化为直线与函数的图象的交点问题.
三、填空题(15分)
12. 已知各项均为正项的等比数列,则________.
【答案】
【解析】
【分析】利用等比数列的性质可得,计算出后再利用即可.
【详解】解:由是等比数列,得,解得或(舍去),
所以.
故答案为:.
13. 已知数列的前项和为,满足,则的通项公式是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据进行求解,得到答案.
【详解】当时,,
当时,
,
当时,,
故,
故答案为:
14. 设为函数的导函数的图象上一点,为函数的图象上一点,当关于直线对称时,称是一组对称点.若恰有3组对称点,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】设,则,转化为有三个解,令,利用导数求出的单调性和极值可得答案.
【详解】,设,则,
所以,,所以,
因为与的图象若恰有3组对称点,
所以有三组解,可得即有三个解,
令,即函数与的图象有3个不同的交点,
,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递减,
所以,,
所以.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:关键点是转化为有三个解,然后构造函数结合图象.
四、解答题
15. 已知函数的一个极值点是.
(1)求函数的极值;
(2)求函数在区间上的最值.
【答案】(1)极小值为,极大值为
(2)最大值为,最小值为
【解析】
【分析】(1)根据有一个极值点求出,再利用导数确定单调区间,即可求出极值;
(2)由(1)根据函数的单调性求出最值.
【小问1详解】
,
有一个极值点是,
即又,
3
0
0
单调递减
单调递增
单调递减
当时,有极小值,极小值为;
当时,有极大值,极大值为;
【小问2详解】
由(1)知,在上递减,上递增,上递减,
又,
在上的最大值为,
在上的最小值为.
16. 已知数列的首项,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知得出是首项为3,公差为5的等差数列,根据等差数列通项公式求得,即可求得数列的通项公式;
(2)结合(1),根据错位相减法求解即可.
【小问1详解】
由题意知,所以由,得,
所以,又,
所以是首项为3,公差为5的等差数列,
所以,即.
【小问2详解】
由(1)得,
所以①,
②,
①②,得
,
所以.
17. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在上恰有2个零点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出时的导数,然后利用导数的几何意义求出切线方程;
(2)求得,根据的符号讨论出函数的单调性,若在上恰有2个零点,则必须满足,解不等式可得结果.
【小问1详解】
当,则,,
所以曲线在点处的切线的斜率为,
又因为,因此曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
,,,
当时,,,此时在上单调递增;
当时,,,此时在上单调递减;
因此,若在上恰有2个零点,
则必须满足:,解得:,
所以实数a的取值范围为.
18. 设数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)在数列的任意与项之间,都插入个相同的数,组成数列,记数列的前项的和为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由条件证明数列为等比数列,利用累加法求数列的通项公式;
(2)数列中在之前共有项,由此确定前项的值,再分组,结合等比求和公式可求得答案.
【小问1详解】
因为,
所以,又,
所以数列为首项为1,公比为的等比数列,
所以,
所以当时,
,
所以,
所以当时,,又也满足该关系,
所以数列的通项公式为;
【小问2详解】
数列中在之前共有项,
当时,,当时
19. 已知函数.
(1)判断的单调性,并比较与的大小;
(2)若函数有两个不同的零点,,证明:
【答案】(1)的单调递增区间为;单调递减区间为,;(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)求导,分别令,求得得到区间,然后再根据单调性比较与的大小;
(2)由,为的两个不同零点,得到,,将证明,转化为证明,即成立即可
【详解】(1)∵,∴
令,即,解得;
令,即,解得.
所以的单调递增区间为;单调递减区间为
∴,即,
即,
所以.
(2)∵,为的两个不同零点,
不妨设,∴,
所以,,
∴,.
要证明,只需要证明成立即可.
∵,
∴可转化为证明成立即可,
也即只需证明成立即可
令,则,所以只需要证明成立即可
设,
∵,
所以在上是增函数.
因为当时,,
∴,即得证.
所以,成立
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式常构造函数φ(x),将不等式转化为φ(x)>0(或<0)的形式,然后研究φ(x)的单调性、最值,判定φ(x)与0的关系,从而证明不等式,这是用导数证明不等式的基本思路.
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