内容正文:
襄阳四中2024级高二下学期数学测试六
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若函数在处的导数为,则
A. B. C. D.
2.已知函数,设,则,,的大小关系是
A. B. C. D.
3.函数的图象大致是
A. B.
C. D.
4.以直线为渐近线且过点的双曲线方程为( )
A. B. C. D.
5.若函数与图象在交点处有公切线,则
A. B. C. D.
6.若函数在定义域上有两个极值点,则称函数具有“凹凸趋向性”,已知是函数的导数,且,当函数具有“凹凸趋向性”时,的取值范围为
A. B. C. D.
7.已知函数在上满足,则曲在点处的切线方程是
A. B. C. D.
8.已知函数在区间内存在单调递减区间,实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.已知函数的定义域为,的导函数的图像大致如图所示,则下列结论中正确的是( )
A. 在上单调递减 B. 是的极小值点
C. 是的极大值点 D. 在处的切线斜率为
10.已知圆:,点是直线上一动点,过点作圆的切线、,切点分别是、,下列说法正确的有( )
A. 圆上恰有一个点到直线的距离为 B. 切线长的最小值为
C. 四边形面积的最小值为 D. 直线恒过定点
11.将函数的所有极值点从小到大排列成数列,设是的前项和,则下列说法中正确的有
A. B. 数列为等差数列 C. D. 恰有个零点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是 .
13.已知函数,为的导函数,则的值为 .
14.已知函数,若恒成立,则的最大值为 .
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.本小题分
在数列中,,且满足.
求数列的通项公式;
设,求.
16.本小题分
已知函数.
当时,证明:有且只有一个零点;
求函数的极值.
17.本小题分
如图,在菱形中,,,为的中点,将沿翻折至,得到四棱锥.
证明:平面平面;
当二面角为时,求和平面所成角的正弦值.
18.本小题分
焦点为的抛物线与圆交于两点,其中点横坐标为,方程的曲线记为,是曲线上一动点.
若在抛物线上且满足,求直线的斜率;
是轴上一定点 若动点在上满足的范围内运动时,恒成立,求的取值范围;
是曲线上另一动点,且满足,若的面积为 ,求线段的长.
19.本小题分
已知函数,,
讨论函数的单调性;
若,当时,恒成立,求实数的取值范围;
若,函数,若存在,,使得,求证:
参考答案
1.【答案】
本题考查导数的基本概念,属于基础题.
利用导数的定义直接解答即可.
【解答】
解:因为
.
2.【答案】
【解析】解:由于函数均为上的单调递增函数,
故在单调递增,
因为,
所以,
所以.
故选D.
3.【答案】
【解析】解:函数的定义域为,
设,则,故为偶函数,
其图象关于轴对称,则中图象错误;
又当时,,
由,得,由,得,
故在上单调递减,在上单调递增,故A、C错误,
故选D.
4.【答案】
【解析】解:由双曲线的渐近线为直线,
设该双曲线方程为,
由该双曲线过点,得,解得,
所以所求双曲线方程为,即.
5.【答案】
本题考查的知识点是利用导数研究曲线上某点的切线方程,属于一般题,其中根据已知分析出且是解答的关键.
曲线与曲线在交点处有公切线,则切点的坐标相等且切线的斜率切点处的导函数值均相等,由此构造关于,的方程,解方程可得答案.
【解答】
解:,,
,,
曲线与曲线在交点处有公切线,
,且,
即,,
.
故选A.
6.【答案】
【解析】解:要使函数具有“凹凸趋向性”,
则在定义域上有两个极值点,
即有两个不同的正根,
已知,定义域为,
故方程在上有两个不同解,
即有两个不同正根,
设,
,
令,得,解得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
故在处取得极大值,,
当时,,;
当时,增长慢于,,
要使有两个不同解,需.
7.【答案】
主要考查导数的几何意义和利用导数研究曲线上某点切线方程.
先利用已知条件求出函数的解析式,在利用导数的几何意义求出切线的斜率,进而求出切线方程.
【解答】
解:因为将代入方程,解得,
将解析式中的换成可得:
求导可得:
所以曲线在点处的切线方程为
也即
故选A.
8.【答案】
【解析】解:,
由题意得,使得不等式成立,
即时,,
令,,
则,
令,解得:,
令,解得:,
故在上单调递增,在上单调递减,
故,
故满足条件的范围是,
故选.
9.【答案】
【解析】解:由导函数的图像可知,时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
则在上单调递增,故A错误,
不是的极小值点,故B错误,
是的极大值点,故C正确,
由导函数的图像可知,
所以曲线在处的切线斜率为,故D正确.
故选CD.
10.【答案】
【解析】解:对于,由圆:,
可知圆心,半径,
所以圆心到直线的距离为,
圆上的点到直线的最小和最大距离分别为和,
由于,
圆上有两个点到直线的距离为,故A错误;
对于,由圆的性质可得切线长,
所以当最小时,有最小值,
又,所以,故B正确;
对于,因为四边形面积为,
因为,所以四边形面积的最小值为,故C正确;
对于,设,由题可知点,,在以为直径的圆上,又,
,
即,
又圆:,即,
两式子相减得直线的方程为:,
即,
令,得,
即直线恒过定点,故D正确.
故选BCD.
11.【答案】
【解析】解:对求导得,
令,
得或.
所以在上,,单调递减,
在,上,,单调递增,
所以的所有极值点从小到大依次为,故A正确;
由上知所以,
所以数列不是等差数列,故B错误;
由上知数列的奇数项构成首项为,公差为的等差数列,
偶数项构成首项为,公差为的等差数列,
所以
,
根据周期性可知
,故C正确;
对于,法一当时,,
在上,由上面的单调性分析知在,上单调递增,在上单调递减,
且,,,
根据零点存在定理可知在,上各有一个零点,
所以恰有个零点,故D正确.
法二,即,
在同一平面直角坐标系中分别作出函数,在上的图象,
如图:当时,,,即,
当时,,,
即,所以两个函数图象在上有一个交点,
当时,,,即,
所以两个函数图象在上有一个交点,
由图知恰有个零点,故D正确.
故选ACD.
12.【答案】
【解析】解:因为方程表示焦点在轴上的椭圆,
所以,
故的取值范围是.
13.【答案】
【解析】解:因为函数,
所以
,
所以.
故答案为:.
14.【答案】
【解析】解:函数的定义域为,求导得,
则,解得,于是,
又,则,,
不等式,
令,依题意,恒成立,
当时,,函数在上单调递增,
而时,,不恒成立;
当时,恒成立,则,;
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递减,在上单调递增,,
因此,,令函数,
求导得,当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,,
因此的最大值是,此时,而,故的最大值是.
15.【答案】解:因为,则
所以数列是等差数列,设其公差为.
由,,得
所以数列的通项公式为
由,得所以当时,;当时,.
当时,;
当时,
所以
【解析】本题考查了等差数列的通项公式和前项和公式,属于中档题.
根据数列递推关系式可得,所以是等差数列,运用等差数列通项公式求出通项即可;
根据数列特征,可得当时,;当时,,根据其特点求出前项和.
16.【答案】解:当时,,定义域为,
,
在上单调递增,至多有一个零点.
又,,
则,在上有且只有一个零点.
由题意得,,
,
当时,当时,,
当时,,当时,,
函数在和上单调递增,在上单调递减,
极大值为,
极小值为;
当时,,函数在上单调递增,无极值;
当时,当时,,当时,,
当时,,
函数在和上单调递增,在上单调递减,
极大值为,极小值为.
17.【答案】解:由题意得,为等边三角形,
又为中点,所以,,故.
又因为,,所以平面.
又因为平面,所以平面平面.
如图,以为原点,,以及垂直于平面的直线为,,轴,建立空间直角坐标系,由知,,
又,所以即为二面角的平面角,即.
则,,,.
,,,
设平面的法向量,
则,即,取
设直线与平面所成的角为,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
18.【答案】解:是抛物线上满足的点,过点作于,
由抛物线的定义可知,,
设,则,解得,
又因为点在抛物线上,
所以,得,
所以直线的斜率为.
由得 ,
设,则 ,
由题意最大,所以对称轴,.
即恒成立的范围是
是的圆心 设
若都位于上,则,舍
若都位于上,则
将式代入式,得: 或
代入得:或 舍
若分别位于与上,
则,得
, 综上:.
19.【答案】解:,定义域为,,
当时,恒成立,故函数在单调递增;
当时,令得,
故当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
综上,当时,函数单增区间是;
当时,函数单增区间是 ,单减区间是.
解:,
因为,当时,恒成立,所以,当时,恒成立,令,,
,
令,
则在恒成立,即在单调递增,
故当,即时,,在单调递增,
在恒成立;
当,即时,当时,,
所以,存在,使得时,,单调递减,时,,单调递增,
故由可知,时,,满足在恒成立矛盾;
综上,当时,在恒成立,即恒成立.
的上方.
解:,函数,,
因为存在,,使得,
所以,整理得,
所以
所以,
因为,
所以,
因为,,则,
故要证,只需证,
不妨设,令,故只需证 ,只需证,
令,则在上恒成立,
所以在上单调递减,
所以,即 成立,
所以 成立.
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