内容正文:
平凉一中2027届高二级第二学期第一次阶段性考试数学试题
命题教师:魏绮芸 审题教师:柳曦
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. 已知向量,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】.
2. 设是可导函数,且,则( )
A. 2 B. C. -1 D. -2
【答案】B
【解析】
【详解】
,即 .
3. 设为实数,若函数在处取得极小值,则( )
A. 1 B. C. 0 D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出函数的导数,根据极值点求出的值,然后根据极值的概念检验即得.
【详解】由题可得,
令,解得;或 ,
因为函数在处取得极小值,
所以 ,即,
当时,,或,
所以函数在上单调递减,在 上单调递增,满足题意.
故选:B.
4. 等比数列中,,,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】A
【解析】
【详解】因为为等比数列,所以,解得 或 ,
因为等比数列,所以,
则,所以 ,设公比为,则,
所以.
5. 如图,分别是四面体的棱的中点,且,记,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为
又因为 分别是棱的中点,所以.
6. 给出下列说法,其中不正确的是( )
A. 若,则,与空间中其它任何向量都不能构成空间的一个基底向量
B. 若,则A,B,C,D四点共面
C. 在空间直角坐标系中,关于x轴的对称点为点,若点关于Oxz平面的对称点为点,则
D. 若平面,的法向量分别为,,且,则
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间的基底概念判断A项,利用共面向量基本定理判断B项,利用空间坐标系中的点关于轴和坐标平面的对称点特征,以及空间两点之间距离公式计算判断C项,根据两平面垂直的向量表示列式计算即可判断D项.
【详解】对于A,因,则,与空间中其它任何向量都是共面向量,故不能构成空间的一个基底,即A正确,不合题意;
对于B,因,因,由共面向量基本定理可知A,B,C,D四点不共面,故B符合题意;
对于C,关于x轴的对称点为点,点关于Oxz平面的对称点为点,故,故C正确,不合题意;
对于D,由可得,解得,故D正确,不合题意.
故选:B.
7. 已知函数()的图象关于点对称,将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则的一个单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先确定函数的解析式,再利用正弦函数单调性求解即可.
【详解】由题可得,令,
整理得,结合,得时,.
此时.
,
令,解得,
当时,的一个单调递增区间为.
8. 已知函数,若函数有4个不同的零点则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数作出函数的图象,转化条件为的图象与直线有个交点,数形结合即可得解.
【详解】由题当时,,所以,
所以当时,,当时,;
所以在区间上单调递增,在上单调递减,
当 时,当时,;
当时,;
所以可作出函数的图象,如下图,
若要使函数有个不同的零点,
所以的图象与直线有个交点,
即,解得.
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. 如图所示是的导函数的图象,则下列结论中正确的是( )
A. 在区间,上单调递增
B. 是的极小值点
C. 在区间上单调递减
D. 是的极小值点
【答案】ABC
【解析】
【分析】先由导函数图象得到的单调性,进而得到极值点情况,从而可得结果.
【详解】由图象知,当和时, ,所以函数在,上单调递增,故A正确;
当时 ,所以函数在区间上单调递减,故C正确;
当和时, ,当时 ,所以函数在和上单调递减,在上单调递增,
所以是的极小值点,是的极大值点,故B正确,D错误.
故选:ABC.
10. 已知空间向量,下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 若,且,则
D. 若直线的方向向量为,平面的法向量为,且,则
【答案】CD
【解析】
【分析】根据数量积、模、平行、垂直的坐标逐一运算.
【详解】由题意得,,故A错误;
,则,故B错误;
因为,所以,得,故C正确;
由题意得,,则,得,故D正确.
故选:CD
11. 设函数,则( )
A.
B. 当 时,存在,使得
C. 当时,
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】求出的范围,再分段讨论判断A;求出函数在 时的值域判断B;构造函数并利用导数确定单调性判断C;令有两个解为,利用导数证明判断D.
【详解】对于A,设, 的定义域为 ,
当 时,易得,则此时 ,
当时,易得,则此时 ,
当时,,
综上,,故A正确;
对于B,函数,求导得,当 时, ,
函数在上单调递减,,,故不存在,使得,B错误;
对于C,令,求导得,
由,得,则,
由,得,因此,
函数在 上单调递增,,即,C正确;
对于D,由上可知函数在上单调递增,在上单调递减,
则有,且当时, ,当时,,
如图:
若有两个解,则有,
即,即,,即,
则,即,
且有,即,
因为,不妨设,
则,即在上递增,
所以 ,即在上,,
令,则有,
即,
两边同时除以正数得,即,
因为,则有,
因为,则有,即,即,
所以当时,有,即,又因为,则有,
因为在 上单调递增,且,
所以,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 向量在向量上的投影的模为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用投影向量的定义与向量的模的坐标公式计算即得.
【详解】向量在向量上的投影向量为
,
则投影的模为.
13. 已知M,A,B,C为空间中四点,任意三点不共线,若M,A,B,C四点共面,O不在该平面上,且 则 的最小值为____.
【答案】
【解析】
【分析】先利用四点共面的向量性质得到的约束条件,再通过1的代换变形目标式,结合基本不等式求出最小值.
【详解】根据共面向量定理的推论,因为四点共面,不在该平面上,满足,
所以,即,
所以,
因为 当且仅当,即时等号成立,
代入得,
故的最小值为.
【点睛】本题考查共面向量定理的推论和基本不等式求最值,核心是利用共面向量的系数和性质得到定值约束,再用"1的代换"技巧将目标式转化为可应用基本不等式的形式.
14. 已知函数的定义域为,,,若,则不等式的解集为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可得,求导,利用导数确定函数的单调性,再根据单调性解不等式即可.
【详解】解:,,
令,,
在上单调递增,又,
当时, ,即,函数单调递减,
当时,,即,函数单调递增,
,解得,
令,,解得 ,
时,,单调递减, 时,,单调递增,
,,
又函数在上单调递增,,
,又,即,
令,,
在上单调递增,又,
的解为,
故不等式的解为.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,为锐角三角形,已知 ,且满足条件.
(1)求的大小;
(2)求面积的最大值;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理可求的大小.
(2)利用基本不等式,结合三角形的面积公式,可求面积的最大值.
【小问1详解】
由 .
由余弦定理,,且为三角形内角,所以.
【小问2详解】
由 , 得,
所以 (当且仅当 ,即为等边三角形时取等号).
所以.
所以面积的最大值为.
16. 如图所示,已知四棱锥的底面是直角梯形,,,侧面 底面.
(1)证明:;
(2)证明:平面平面.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】第(1)问先建立空间直角坐标系,写出各点坐标,利用向量数量积为零证明线线垂直;
第(2)问取中点构造向量,证明该向量与平面内两条相交直线垂直,从而得到线面垂直,再推出面面垂直.
【小问1详解】
证明:取的中点,连接 ,
因为平面 底面,为等边三角形,
所以底面.
以的中点为坐标原点,以所在直线为轴,过点与平行的直线为轴,所在直线为 轴,建立空间直角坐标系,如图所示.
不妨设,则 ,.
所以,,,.
所以,.
因为,
所以,所以.
【小问2详解】
取的中点,连接,
则.
因为,,
所以,
所以,即.
因为,
所以,即.
又因为,,平面,
所以 平面.
因为平面,
所以平面平面.
17. 设函数.
(1)若曲线在点处的切线斜率为0,求的值并求的单调区间和极值;
(2)若 在上单调递减,求的取值范围.
【答案】(1) ;单调减区间为,单调增区间为,极小值;无极大值
(2)
【解析】
【分析】(1)先对函数求导,然后结合导数的几何意义可求得的值,再利用导数与单调性以及极值的关系即可求解;
(2)将 在上单调递减转化为 恒成立,分离参数,即可求出的取值范围.
【小问1详解】
由题可得,
因为曲线在点处的切线斜率为0,所以,解得 ;
知,令,解得
由,解得 ,由,解得 ,
所以的单调减区间为,单调增区间为,
当 时,取得极小值,易知无极大值;
【小问2详解】
由在上单调递减,
即在上恒成立,
即在上恒成立,所以,
令,易知在上单调递增,在上单调递减,
则,所以,即的取值范围为.
18. 已知椭圆: 过点,以的长轴为直径的圆与轴上半轴交于,且.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线与交于两点,满足直线的斜率之和为,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用椭圆过得,再利用得,即可写出椭圆方程;
(2)设直线方程并联立方程组,用韦达定理结合斜率之和的条件求出斜率,再用弦长和距离公式即可求出面积.
【小问1详解】
因为椭圆过点,所以,即 ,
又因为以长轴为直径的圆与轴上半轴交于,且,即,
所以,故椭圆的方程为.
【小问2详解】
由(1)知,设过点的直线的方程为,设 ,
联立方程组,代入化简得:,
由韦达定理:,
又因为直线的斜率为:,直线的斜率为:,
且
所以,
解得,此时直线:,
方程变为,
判别式满足题意,且,
此时弦长,
点到直线的距离为,
所以的面积为.
19. 对任意无穷数列,定义从起连续k项的和 为:,其中k,i为任意正整数.若无穷数列满足:对任意和,存在 ,使得 ,则称数列具有性质T.
(1)设,其中.判断数列是否具有性质T?说明理由;
(2)已知数列具有性质T,
(i)求集合中元素个数的最大值;
(ii)证明:存在正整数t,对任意,有.
【答案】(1)具有,理由如下:
数列具有性质.
理由如下:数列满足 ,其中 ,
即是周期为4的周期数列.
所以对任意和,当 时, .
故数列具有性质.
(2)(i)4;(ii)考察由连续4项构成的数组 ,
由(i)知的取值不超过4个,故这样的数组个数不超过 .
所以在 这257个数组中至少存在两个相同的,
即存在,,满足 ,其中 .
以下证明:若 ,则 ,即证.
由性质,知存在 ,使得.
①若 ,即 时,去掉上述等式两边的公共项,得
若 ,上式即为.
若 ,由 ,知,所以.
②若 ,因为 ,所以 .
当 时,由 ,得,
记其值为,由性质知,在其后四项出现,所以;
当 时,由 ,得,
分别记其值为,,由性质,知 ,所以;
同理,得当 时,均有.
综上,可推导出.
从而由 ,得,即得 ,
进而得到 ,
所以存在正整数,对任意 ,有.
【解析】
【分析】(1)首先分析数列为周期数列,再根据性质的定义即可判断;
(2)(i)分别取取 和 ,再利用反证法即可证明;
(ii)利用(i)中的结论证明得存在,,满足 ,其中 ,再分 和 时证明即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(i)取 ,由性质得:存在 ,使得.
同理,取 ,由性质得:存在 ,使得.
以此类推,得数列 中任意连续4项中,必有一项的值等于.
同理,得对于数列中的每一项之后的任意连续4项中,必有一项的值等于.
假设 的取值超过4个,不妨设有5个值不同的项 ,
由上述结论,知在之后的连续4项中,这5个不同值都会出现,这是不可能的.
所以 中至多只有4个不同的取值.
又因为周期数列: 具有性质,
所以集合 中元素个数的最大值为4.
(ii)略
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平凉一中2027届高二级第二学期第一次阶段性考试数学试题
命题教师:魏绮芸 审题教师:柳曦
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. 已知向量,,则( )
A. B. C. D.
2. 设是可导函数,且,则( )
A. 2 B. C. -1 D. -2
3. 设为实数,若函数在处取得极小值,则( )
A. 1 B. C. 0 D.
4. 等比数列中,,,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
5. 如图,分别是四面体的棱的中点,且,记,则( )
A. B.
C. D.
6. 给出下列说法,其中不正确的是( )
A. 若,则,与空间中其它任何向量都不能构成空间的一个基底向量
B. 若,则A,B,C,D四点共面
C. 在空间直角坐标系中,关于x轴的对称点为点,若点关于Oxz平面的对称点为点,则
D. 若平面,的法向量分别为,,且,则
7. 已知函数()的图象关于点对称,将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则的一个单调递增区间是( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若函数有4个不同的零点则的取值范围是( )
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. 如图所示是的导函数的图象,则下列结论中正确的是( )
A. 在区间,上单调递增
B. 是的极小值点
C. 在区间上单调递减
D. 是的极小值点
10. 已知空间向量,下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 若,且,则
D. 若直线的方向向量为,平面的法向量为,且,则
11. 设函数,则( )
A.
B. 当 时,存在,使得
C. 当时,
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 向量在向量上的投影的模为___________.
13. 已知M,A,B,C为空间中四点,任意三点不共线,若M,A,B,C四点共面,O不在该平面上,且 则 的最小值为____.
14. 已知函数的定义域为,,,若,则不等式的解集为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,为锐角三角形,已知 ,且满足条件.
(1)求的大小;
(2)求面积的最大值;
16. 如图所示,已知四棱锥的底面是直角梯形,,,侧面 底面.
(1)证明:;
(2)证明:平面平面.
17. 设函数.
(1)若曲线在点处的切线斜率为0,求的值并求的单调区间和极值;
(2)若 在上单调递减,求的取值范围.
18. 已知椭圆: 过点,以的长轴为直径的圆与轴上半轴交于,且.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线与交于两点,满足直线的斜率之和为,求的面积.
19. 对任意无穷数列,定义从起连续k项的和 为:,其中k,i为任意正整数.若无穷数列满足:对任意和,存在 ,使得 ,则称数列具有性质T.
(1)设,其中.判断数列是否具有性质T?说明理由;
(2)已知数列具有性质T,
(i)求集合中元素个数的最大值;
(ii)证明:存在正整数t,对任意,有.
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