内容正文:
高二年级数学试卷
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 下列各项表示数列的是( )
A. △,○,☆,□ B.
C. 锐角三角形、直角三角形、钝角三角形 D.
2. 数列的前四项依次是则数列的通项公式可以是( )
A. B.
C. D.
3. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. << B. <<
C. << D. <<
4. 已知,,直线与曲线相切,则的最小值是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
5. 设等差数列的前项和为,若,,则满足的的最小值为( )
A. 8 B. 13 C. 14 D. 15
6. 若将函数的图象绕坐标原点逆时针旋转可以得到另一个函数的图象,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 设数列满足,,则数列的通项公式等于( )
A. B.
C. D.
8. 已知正实数a,b满足和,则( )
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知等比数列 ,=1, ,则( ).
A. 数列 是等比数列
B. 数列 是递增数列
C. 数列 是等差数列
D. 数列 是递增数列
10. 下列命题正确的有( )
A. 已知函数在上可导,若,则
B.
C. 在R上是增函数
D. 在处的切线斜率是
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 若,且曲线的对称中心为,则
B. 若,函数在上单调递增,则
C. 若,且,则存在实数,使得
D. 若,,且函数有两个极值点、,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线与曲线在处的切线垂直,则________.
13. 已知等差数列与的前项和分别为,,且,则的值为_____.
14. 已知数列的通项公式为,若数列中的最小项为3,则实数的最小值为________.
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. 已知等差数列的前n项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和为.
16. 设函数,.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
17. 已知函数.
(1)若函数与的图象关于点对称,求的解析式;
(2)当时,求的最大值;
(3)判断函数在的零点个数,并说明理由.
18. 已知,直线与曲线和都相切.
(1)求的值;
(2)若,其中.
(i)求实数的取值范围;
(ii)求证:.
19. 已知数列满足.
(1)证明:求的值,并证明数列为等比数列;
(2)设,求数列的前项和;
(3)设,求证:.
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高二年级数学试卷
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 下列各项表示数列的是( )
A. △,○,☆,□ B.
C. 锐角三角形、直角三角形、钝角三角形 D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用数列的定义求解即可.
【详解】由数列的定义得数列是指按照一定次序排列的一列数,
而不能是图形、文字、向量等,故B正确.
故选:B
2. 数列的前四项依次是则数列的通项公式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当时,,可知D错误,
当时,,可得A、C错误,
经检验B满足数列的通项公式.
3. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. << B. <<
C. << D. <<
【答案】B
【解析】
【分析】由导数的几何意义即函数图象增长速度越快,其导数值越大,结合图象即可求解.
【详解】由的图象可知,在上单调递增且增长得越来越慢,
所以,即.
故选:B.
4. 已知,,直线与曲线相切,则的最小值是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】对曲线求导,结合已知求切点横坐标,进而得到,再应用“1”的代换及基本不等式求目标式的最小值.
【详解】由于直线与曲线相切,设切点为,且,所以,
所以切点的横坐标,将其代入直线方程和曲线方程,则有,即,
又,所以,
即,当且仅当时取等号,所以的最小值为2.
5. 设等差数列的前项和为,若,,则满足的的最小值为( )
A. 8 B. 13 C. 14 D. 15
【答案】C
【解析】
【分析】利用等差数列的性质即可求解.
【详解】由题意得,,所以,
所以,又,所以,故数列是递增的等差数列,
所以,,因为,
所以,,
又,所以满足的的最小值为.
6. 若将函数的图象绕坐标原点逆时针旋转可以得到另一个函数的图象,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】原命题等价于,直线与曲线最多有一个交点,即函数必为单调函数,结合,故只能,即,求出临界值,即可求出答案.
【详解】原命题等价于,直线与曲线最多有一个交点,
所以直线与曲线最多有一个交点,
所以函数必为单调函数,否则必存在直线与其有多个交点.
求导得到,
又因为,所以只能,即,
设曲线与直线相切时切点的横坐标为,
则,解得,
所以,
则的取值范围为.
故选:A.
7. 设数列满足,,则数列的通项公式等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将递推式两边同除以构造新数列,通过待定系数法转化为等比数列,求出新数列通项后还原得到原数列通项.
【详解】因为,两边同时除以,得.
令,则,两边同时加上,得,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,
所以,
所以.
故选:D.
8. 已知正实数a,b满足和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将已知两等式两边取对数,整理后构造函数,利用导数判断其单调性,即由推得,再利用不等式性质推得,再将其变形后借助于指数函数单调性推出即可.
【详解】由,两边取对数,,即,
又由,两边取对数,,即,
令,,则,
由,可得在上单调递增,则,故;
又由可得,则,故.
故选:A.
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知等比数列 ,=1, ,则( ).
A. 数列 是等比数列
B. 数列 是递增数列
C. 数列 是等差数列
D. 数列 是递增数列
【答案】ACD
【解析】
【分析】求出数列与的通项公式,再判断是否是等比或等差数列;等差数列的单调性决定于公差的正负,等比数列的单调性决定于首项的正负和公比与1的大小.
【详解】由=1,得,,所以数列 是等比数列且为递减数列,故A正确B不正确;
,数列 是递增的等差数列,故C,D正确.
故选:ACD.
10. 下列命题正确的有( )
A. 已知函数在上可导,若,则
B.
C. 在R上是增函数
D. 在处的切线斜率是
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据导数的定义判断A;根据导数的运算法则判断B;利用导数判断函数的单调性进而判断C;利用导数的几何意义判断D.
【详解】对于A,,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,由,,
则,所以在R上是增函数,故C正确;
对于D,由,则,
则,所以在处的切线斜率是,故D正确.
故选:BCD.
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 若,且曲线的对称中心为,则
B. 若,函数在上单调递增,则
C. 若,且,则存在实数,使得
D. 若,,且函数有两个极值点、,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用求参数判断A,对函数求导有在上恒成立,结合判别式列不等式判断B,根据已知有,再判断的判别式符号确定函数的单调性判断C,由是的两个根,结合韦达定理判断D.
【详解】对于A,若,则,
由的对称中心为,则,
所以,
所以
,
所以,则,A对,
对于B,若,则。若在上单调递增,
则其导数在上恒成立,
所以,即,B错,
对于C,由,,不等式两边同乘,得,
的判别式,
故有两个不同零点,即有两个极值点,故不单调,
因此存在使得,C对,
对于D,将代入导函数,得,
极值点是的两个根,
由韦达定理:,D对.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线与曲线在处的切线垂直,则________.
【答案】
【解析】
【分析】先对曲线求导得到在处的切线斜率,再利用两直线垂直时斜率乘积为的关系求出参数的值.
【详解】,则曲线在处的切线的斜率,
由切线垂直得:,即.
故答案为:
13. 已知等差数列与的前项和分别为,,且,则的值为_____.
【答案】##
【解析】
【分析】根据等差数列求和公式结合等差数列下标和性质计算求解.
【详解】等差数列与的前项和分别为,,且,
则.
故答案为:.
14. 已知数列的通项公式为,若数列中的最小项为3,则实数的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】分,,,,几种情况,结合双勾函数性质分类讨论求解即可.
【详解】由题意得,
当时,,由双勾函数性质可知,
随着的增大而减小,而,此时不满足题意,舍去;
当时,,,由双勾函数性质可知,
随着的增大而增大,而,满足题意;
当时,,
此时随着的增大而减小,而,此时不满足题意,舍去;
当时,,
随着的增大而增大,而,满足题意;
当时, ,,由双勾函数性质可知,
当时,随着的增大而减小,
当时,随着的增大而增大,
而,所以当,即,符合题意;
当时,,此时数列的最小项为或,
由题意可得,解得,所以,
当时,即时,必有,不符合题意舍去;
综上,实数的取值范围为,即最小值为.
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. 已知等差数列的前n项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和为.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的求和公式来列方程即可求得公差,从而可得等差数列的通项公式;
(2)利用裂项相消法来求和即可.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
则由等差数列求和公式得:,
又因为,所以可得,
即数列的通项公式为;
【小问2详解】
由,
所以.
16. 设函数,.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1)
(2)当时,函数的单调递减区间为,无单调递增区间;
当时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
【解析】
【分析】(1)由可求出的值,再利用导数的几何意义可求出所求切线的方程;
(2)求得,对实数的取值进行分类讨论,分析导数的符号变化,由此可得出函数的增区间和减区间.
【小问1详解】
因为,则,解得,故,
所以,所以,
此时,曲线在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
因为,则,
当时,则,
即函数的单调递减区间为,没有单调递增区间;
当时,由可得,由可得.
此时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
综上所述,当时,函数的单调递减区间为,无单调递增区间;
当时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
17. 已知函数.
(1)若函数与的图象关于点对称,求的解析式;
(2)当时,求的最大值;
(3)判断函数在的零点个数,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)1,理由如下:
令,则,整理得,
令,则,
当时,,所以在上单调递减,
又,,所以由零点存在性定理得,在上存在唯一零点.
当时,,,两个不等式等号无法同时成立,
,此时函数无零点,
综上所述,在上存在唯一零点,
即函数在上的零点个数为.
【解析】
【分析】(1)由对称性可得,计算即可得;
(2)求导后可得函数单调性,即可得其最大值;
(3)令,可得,构造函数,借助导数可研究其单调性,利用单调性与零点存在性定理即可得解.
【小问1详解】
由题意得,;
【小问2详解】
由题意得,,,令,解得,
所以当时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的最大值为;
【小问3详解】
略
18. 已知,直线与曲线和都相切.
(1)求的值;
(2)若,其中.
(i)求实数的取值范围;
(ii)求证:.
【答案】(1),;
(2)(i);(ii)不妨设,
由(i)知,,
显然,且,所以,
同理,.
要证,只需证,
只需证.
又,只需证.
令函数,则,
所以函数在(0,1)上单调递增,
由得,所以显然成立,
综上,.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义,结合导数的运算进行求解即可;
(2)(i)根据导数的正负性与函数单调性的关系,运用转化法,结合数形结合思想进行求解即可;
(ii)对所证明不等式进行变形,利用构造函数法,结合导数的性质进行运算证明即可.
【小问1详解】
.
设与的切点为,
则,解得,所以.
由与相切,同理得,
所以.
【小问2详解】
(i)由得直线与有两个不同的交点,与有两个不同的交点,
由(1)知,,,
在上单调递减,在上单调递增;
,,
在上单调递减,在上单调递增,
又,且;
,且,
作出函数和的图象,
由图象知的取值范围为.
(ii)略
19. 已知数列满足.
(1)证明:求的值,并证明数列为等比数列;
(2)设,求数列的前项和;
(3)设,求证:.
【答案】(1)
,,
证明:当时,可得,
当时,可得,
因为,,
所以 ,
所以数列为首项为,公比为的等比数列.
(2)
(3)
因为
,
所以
,即命题得证.
【解析】
【分析】(1)根据递推公式及等比数列的定义证明即可;
(2)由(1)求出,即可求出,从而得到,利用错位相减法计算可得;
(3)由数列的通项公式可得,利用放缩法即可得到,再利用裂项相消法即可证明.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)得,
则,
所以 ,
所以,
则,
所以
,
即;
【小问3详解】
略
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