内容正文:
高二期中试卷数学
时间120分钟,满分150分
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 在等差数列中,,,则的值为( )
A. 13 B. 14 C. 16 D. 17
2. 函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
3. 已知等比数列的前项和为,且,,则等于( )
A. B. C. D.
4. 已知函数,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 数列的前项和为( )
A. B. C. D.
6. 过点与曲线相切的直线的斜率为( )
A. B. C. D.
7. 点为曲线上任意一点,则点到直线距离的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
8. 已知数列满足,,数列的前项和为,若恒成立,则M的最小值为( )
A. 不存在 B. 1 C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知为数列的前项和,,下列结论正确的是( )
A. 若为等差数列且,则
B. 若,则数列为等差数列且公差为
C. 若,则
D. 若,则的最小值为
10. 下列函数在定义域上为增函数的是( )
A.
B.
C.
D.
11. 已知数列满足,则( )
A. 当时,
B. 当,,,时,数列为常数列且
C. 当,,,时,数列的前项和
D. 当,,,时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列的前项和,则______.
13. 记为数列的前项和,若,则______.
14. 如果存在两条不同的直线与曲线和都相切,则实数的取值范围为______.
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. 已知数列为等差数列,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
16. 如图,在三棱锥中,,,O为的中点,平面,.
(1)求证:;
(2)若M为棱的中点,求二面角的余弦值.
17. 已知椭圆的左、右焦点分别为,且椭圆经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过右焦点的直线与椭圆交于两点,求三角形面积的最大值.
18. 已知函数.
(1)若曲线在处的切线方程为,求实数的值
(2)讨论函数的单调区间;
(3)若,对任意两个不相等的正数,都有恒成立,求实数的取值范围.
19. 记平面内条直线最多将平面分成个部分,空间中个平面最多将空间分成个部分,.
(1)请写出,,,的值(无需说明理由);
(2)求;
(3)设,求数列的前项和.
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高二期中试卷数学
时间120分钟,满分150分
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 在等差数列中,,,则的值为( )
A. 13 B. 14 C. 16 D. 17
【答案】A
【解析】
【详解】在等差数列中,,
则.
2. 函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数判断函数的单调性即可求解.
【详解】,
令,得,
当和时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以的单调递减区间为.
3. 已知等比数列的前项和为,且,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设等比数列的公比为,
,,解得:,,
.
4. 已知函数,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】,.
5. 数列的前项和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该数列的前项和为.
6. 过点与曲线相切的直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设切点为,
,切线斜率,解得:,.
7. 点为曲线上任意一点,则点到直线距离的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当过点的切线与直线平行时,点到直线的距离最小,
求导可得,设,
则,解得,代入可得,
点到直线的距离为,
所以点到直线距离的最小值为.
8. 已知数列满足,,数列的前项和为,若恒成立,则M的最小值为( )
A. 不存在 B. 1 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】采用累加法可求得,进而得到;利用错位相减法可求得,由此可得的取值范围.
【详解】,,
当时,
,
,
又时,满足,,,
,,
,,
,;又,,.
所以M的最小值为1.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知为数列的前项和,,下列结论正确的是( )
A. 若为等差数列且,则
B. 若,则数列为等差数列且公差为
C. 若,则
D. 若,则的最小值为
【答案】AB
【解析】
【分析】根据等差数列下标和性质和求和公式可求得A正确;利用等差数列定义可判断出B正确;利用与关系可求得C错误;根据等差数列前项和的二次函数性可求得D错误.
【详解】对于A,为等差数列,,解得:,
,A正确;
对于B,,,又,
数列是以为首项,为公差的等差数列,,
,,
数列为等差数列且公差为,B正确;
对于C,当时,,
当时,不满足,,C错误;
对于D,,,又,
数列是以为首项,为公差的等差数列,
,
则当或时,取得最小值,最小值为,D错误.
10. 下列函数在定义域上为增函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】对于A,,是定义在上的增函数,A正确;
对于B,,是定义在上的增函数,B正确;
对于C,,当时,,
在上单调递减,C错误;
对于D,,是定义在上的增函数,D正确.
11. 已知数列满足,则( )
A. 当时,
B. 当,,,时,数列为常数列且
C. 当,,,时,数列的前项和
D. 当,,,时,
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据递推关系可推导得到A错误;根据递推关系可得为常数列,采用构造法可求得,知B正确;利用递推关系可求得数列的周期,结合周期性可求得C正确;采用构造法可构造出等比数列、等差数列,由此可得,采用放缩法和裂项相消法可证得D正确.
【详解】对于A,,,,A错误;
对于B,,,
又,数列为常数列且,
,又,数列是以为首项,为公比的等比数列,
,,B正确;
对于C,,,
,数列是周期为的周期数列,
又,,,,,,
,
,C正确;
对于D,,,
又,数列是以为首项,为公比的等比数列,
,,又,
数列是以为首项,为公差的等差数列,
,,
,
当时,,
当时,;
综上所述:,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列的前项和,则______.
【答案】
【解析】
【详解】.
13. 记为数列的前项和,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用与关系可证得数列为等比数列,由等比数列通项公式可求得结果.
【详解】当且时,,
,
又,即,
数列是以为首项,为公比的等比数列,
.
14. 如果存在两条不同的直线与曲线和都相切,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】设切点坐标,分别表示出切线方程,将问题转化为方程有两个不等实根的问题;采用分离变量的方法进一步将问题转化为与有两个不同交点的问题,利用导数可求得单调性和最值,进而得到图象,由此可确定的取值范围.
【详解】设直线与曲线和分别相切于点,
和的导数分别为,,
切线方程为:,
,
,,,
,则,
,即,
存在两条不同的直线与两曲线都相切,方程有两个不等实根,
,
设,则,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减;,
又当时,;当时,,
可得图象如下图所示,
则当,即时,与有两个不同交点,
即方程有两个不等实根,
实数的取值范围为.
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. 已知数列为等差数列,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
则,解得,
.
【小问2详解】
由(1)得:,
.
16. 如图,在三棱锥中,,,O为的中点,平面,.
(1)求证:;
(2)若M为棱的中点,求二面角的余弦值.
【答案】(1)
连接,∵在中,且为的中点,
∴,
又∵平面,
故以为坐标原点,分别以,,所在直线为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
又,,
故,,,,,
∵,,
∴,即,
∴;
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,进而结合题意,建立空间直角坐标系,利用向量法证明即可;
(2)结合(1)的坐标系,利用向量法求解二面角的余弦值即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
平面的一个法向量为,
设平面的一个法向量为,
∵,∴,,
∴,即,令,则,,
∴,
∴,
又∵二面角为锐二面角,
∴二面角的余弦值为.
17. 已知椭圆的左、右焦点分别为,且椭圆经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过右焦点的直线与椭圆交于两点,求三角形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据焦点坐标、椭圆上的点坐标和椭圆之间关系可构造方程组求得结果;
(2)利用弦长公式和点到直线距离公式可表示出,利用基本不等式可求得结果.
【小问1详解】
椭圆的左、右焦点分别为,;
椭圆经过点,,又,
,,椭圆的标准方程为:.
【小问2详解】
由题意知:直线的斜率不为,可设,,
由得:,,,
,
点到直线的距离,
(当且仅当,即时取等号),
面积的最大值为.
18. 已知函数.
(1)若曲线在处的切线方程为,求实数的值
(2)讨论函数的单调区间;
(3)若,对任意两个不相等的正数,都有恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
当时,的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据导数几何意义和切点坐标可构造方程组求得;
(2)求导后,分别在和的情况下,根据的正负得到的单调区间;
(3)利用导数可求得单调性,从而将恒成立的不等式转化为单调递减,进而得到恒成立,采用分离变量法可求得结果.
【小问1详解】
,,解得:,
又,,解得:;
,.
【小问2详解】
由题意知:的定义域为,;
①当时,若,则;若,则;
的单调递减区间为,单调递增区间为;
②当时,
i.若,则当时,;当时,;
的单调递增区间为,单调递减区间为;
ii.若,则在上恒成立,的单调递增区间为,无单调递减区间;
iii.若,则当时,;当时,;
的单调递增区间为,单调递减区间为;
综上所述:当时,的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问3详解】
的定义域为,,
,,即,在上单调递增,
不妨设,则,
则由得:,
令,则在上单调递减,
在上恒成立,,
设,则,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,,
,即实数的取值范围为.
19. 记平面内条直线最多将平面分成个部分,空间中个平面最多将空间分成个部分,.
(1)请写出,,,的值(无需说明理由);
(2)求;
(3)设,求数列的前项和.
【答案】(1),,,
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)通过位置关系可分析出结果;
(2)分析可得,采用累加法可求得;
(3)类比(2)中结论,结合累加法可求得,进而得到,采用裂项相消法可求得结果.
【小问1详解】
,
,如图所示:
,如图所示:
,如图所示:
【小问2详解】
由题意知:当条直线两两相交且交点互不相同时,分平面的部分最多;
第条直线与前条直线有个交点,这个交点将第条直线分成段,每一段将原来的部分分成两部分,故新增加部分,即,
;
当时,满足;
.
【小问3详解】
当个平面两两相交且交线互不相同时,分空间的部分最多;
第个平面与前个平面有条交线,这条交线两两相交且交点不同,
由(2)知:将第个平面分成个部分,每部分将原来的空间分成两部分,故新增加部分,即,
,
,
,
又满足,
;
,
.
第1页/共1页
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