摘要:
**基本信息**
重庆高二数学阶段测试聚焦选择性必修二第四—五章,以教材变式为基础,原创题结合AI模型训练、血药浓度等真实情境,突出数学眼光观察现实、思维推理及语言表达模型的核心素养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|8/40|导数(第1题路程变化量)、数列(第2题前5项和)|教材变式题占比高,如第1题改编自教材定义|
|多选|3/18|函数极值(第9题)、等差数列性质(第10题)|融入雪花曲线等文化情境,考查数学抽象|
|填空|3/15|导数计算(第12题)、高斯算法求和(第13题)|结合数学史,体现数学文化传承|
|解答|77|导数应用(第15题切线与值域)、数列与椭圆综合(第17题)、AI模型优化(第18题)|原创大题如第18题以AI训练为背景,考查数学建模与运算能力,契合高考命题趋势|
内容正文:
重庆高二数学下学期阶段测试(人教A版选择性必修二第四—五章)
答案及解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
B
B
A
B
C
C
BD
BCD
题号
11
12
13
14
答案
ABC
20
24
1.A
【分析】根据的定义计算即可.
【详解】.
故选:A
2.C
【解析】根据等比数列的求和公式,以及分组求和的方法,即可求出结果.
【详解】因为,
所以则数列的前5项和.
故选:C
3.B
【详解】因为等差数列的公差为,
又数列的前项和,
所以,
因为,所以,所以,
所以,所以.
4.B
【分析】利用题意,将给药时间与检测次数转化为等差数列模型,将给药时间与患者血药浓度转化为等比数列模型,则利用数列的通项公式求解即可.
【详解】解:设检测第n次时,患者血药浓度为,血药浓度峰值为,
则数列是首项为a,公比为的等比数列,所以,令,因为,即,解得,两次检测间隔2小时,加上达到峰值前的3小时,故当血药浓度为峰值的时,给药时间为.
故选:B.
5.A
因为,
所以,又因为,即,
所以,所以数列为等差数列.
根据等差数列的性质得,所以.
又因为,所以数列的公差,所以数列的通项公式为,
所以.
所以数列的前项和.
故选:A
6.B
【分析】令导函数为可得方程,由极值点为方程的根可得,再由等差数列性质可得.
【详解】由得,,
令,得,且不是该方程的根.易知判别式大于0,
因为为函数的两个极值点,
是方程的两正根,由韦达定理可得,
,因为为等差数列,所以.
故选:B.
7.C
【分析】运用数列的累乘法求得,再由等比数列的中项性质可得,再由数列的裂项相消求和,计算可得所求和.
【详解】(),可得,
由,可得,
可得,由,,成等比数列,
可得,可得,
所以的前n项和为
.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了数列的递推关系,等比数列,累乘法,数列求和,本题还可提升难度,计算的通项公式,.
8.C
【分析】利用反函数图像性质,得出两曲线均与直线相切,再借助导数的几何意义求解,体现了树形结合的数学思想.
【详解】原命题等价于恰有一个零点,因为与互为反函数,图像关于直线对称,恰有一个零点时两函数均与直线相切,且公切点在直线上.,,设切点为,则有,,所以,所以,又由②得,故,所以.
故选:C.
9.BD
【分析】求导分析函数单调性与极值点,进一步计算它在闭区间上的最值情况即可判断ABC,由导数的几何意义可判断D.
【详解】函数,.
由,得或,
由导数的正负性可得函数在区间单调递减,单调递增,单调递减,所以的极小值点为,极大值点为,A、C错误;
当时,单调递减,它的最大值为,
最小值为,B正确;
,,它在点处的切线方程为,D正确.
故选:BD.
10.BCD
【分析】利用等差数列的性质求得判断A;求出通项公式可判断B;由通项公式可得各项的符号判断C;利用并项求和法可得判断D.
【详解】在等差数列中,有,所以,
又因为,可得,所以,所以,
所以,所以,所以,故A不正确;
所以等差数列的公差,
所以等差数列的通项公式为,故B正确.
当时,;当时,;
当时,,故当或13时,取得最大值, 故C正确,
因为,,所以,
则,故D正确.
故选:BCD.
11.ABD
【分析】根据雪花曲线定义及几何性质可计算并判断 A,B选项,再借助A,B选项可推导C,D选项.
【详解】A项,每次操作,每条边变为4条新边,所以,又,故,A正确;
B项,下一个图形的边长是上一个图形边长的,所以,又,故,B正确;
C项,周长,所以前项和
,所以C错误;
D项,
从第级到第级,新增小三角形的数量为(每条边增加一个小三角形),每个小三角形边长为,面积为,所以,即
,因为,所以当时,面积趋于,D正确.
故选:ABD.
12.
【分析】根据函数在某点处的导数的定义可得.
【详解】根据导数的定义,极限 表示函数在处的导数值 ,因为,求导有,所以.
13.
【分析】根据可推出,由此可采用倒序相加的方法求得,继而得的表达式,采用错位相减法可求得数列的前n项和.
【详解】由得,
,
由,
得,故,
故,所以,
则,
两式相减得:
故,故答案为:
14.128
【分析】考查特殊值法在含参问题中的应用.
【详解】法一:,,
代入,可得,即,
展开,可得,即,
化简可得,因为,当时,代入可得,恒成立,
当时,化简可得代入,可得,
即恒成立,因为与在均单调递增,
所以必须是函数的重根,即另一个根,解得,由,解得,所以.
法二:令,则,必有:
,所以,所以,所以.
15.(1),
(2)
【分析】(1)结合切线的点与斜率,联立函数值与导数值的方程求解;
(2)求导分析函数单调性,计算区间内关键点的函数值,确定值域.
【详解】(1)由切线方程,得.
,故.
求导得,切线斜率为3,故.
联立,解得,.
(2)由(1)得,求导得.
在上,,,
故:时,,单调递减;时,,单调递增.
,,.
故在上的值域为.
16.【分析】(1)设数列的公差为,根据题意列出方程组即可证出;
(2)根据题意化简可得,即可解出.
【详解】(1)设数列的公差为,所以,,即可解得,,所以原命题得证.
(2)由(1)知,,所以,即,亦即,解得,所以满足等式的解,故集合中的元素个数为.
17.【分析】(2)问考查椭圆第一定义与构造法求数列通项公式.
(3)问将椭圆第二定义与数列求和相结合,椭圆知识是背景,重点考查了数列中由递推关系求通项公式,分组求和等知识,体现了学科内融合的思想.
【详解】(1)由题意得,,解得;又因为离心率,所以;,所以椭圆的标准方程为.
(2)
根据椭圆第一定义,,所以,即,构造得,,故数列是以1为首项,为公比的等比数列,故,所以.
(3)
根据椭圆的第二定义,,解得,
18.【分析】(1)问若用传统分离参数法或直接讨论求的最小值(函数最值法),均耗时耗力。因此第(1)可采用端点效应解法快速求解。
(2)问利用数列作差法分析单调性,进而求出最大值;(3)问将左式拆分后进行放缩,借助(1)中结论运用累加法可证.
【详解】(1),,要使恒成立,则先要满足,解得.
下面从两个方面进行验证:
①时,,所以在恒成立,所以在单调递增,.
②时,,使得时,所以在单调递减,,与条件不符,故舍去。
综上,.
(2)
当时
所以函数单调递减,故时取最大值,为.
(3)令,由(1)得在上恒成立,所以,当且仅当时取“=”.令,得
累加可得:.
19.(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)设抛物线在原点的曲率圆的方程为,求出导数、二阶导数,结合所给定义求出即可;
(2)设曲线在的曲率半径为,根据所给定义表示出,再由基本不等式计算可得;
(3)依题意函数的图象在处的曲率半径,即,从而得到,令,,即可得到,再由基本不等式证明即可.
【详解】(1)记,设抛物线在原点的曲率圆的方程为,其中为曲率半径.
则,,故,即,所以抛物线在原点的曲率圆的方程为;
(2)设曲线在的曲率半径为.则
法一:,
由知,,所以 ,
故曲线在点处的曲率半径,
所以,则,当且仅当,即时取等号,故,曲线在点处的曲率半径.
法二:,,
所以,而,
所以,解方程可得,
则,当且仅当,即时取等号,
故,曲线在点处的曲率半径.
(3)法一:由(2)法一得,函数的图象在处的曲率半径,
故,
由题意知: 令,
则有,
所以,即,故.
因为,所以,
所以,
所以.
法二:由(2)法一得函数的图象在处的曲率半径,
有
令,则有,
则,故 ,
因为,所以,
所以有,
令,则,即,
故,所以,即;
法三:由(2)法一得函数的图象在处的曲率半径.
故
设,则,
所以当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
故有,
所以,
要证,即证,
即证 将 ,
下证:当时,有,
设函数(其中),
则,
故单调递增, ,
故,所以.
法四:函数的图象在处的曲率半径,
有,
设.
则有,
所以当时,当时,
故在上单调递减,在上单调递增.
故有,所以,
要证,即证,
即证.将,
下证:当时,有,
设函数(其中),
则,
故单调递增,故 ,
故,所以.
【点睛】方法点睛:极值点偏移法证明不等式,先求函数的导数,找到极值点,分析两根相等时两根的范围,根据范围以及函数值相等构造新的函数,研究新函数的单调性及最值,判断新函数小于或大于零恒成立,即可证明不等式.
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重庆高二数学下学期阶段测试(人教A版选择性必修二第四—五章)(双向细目表)
题型 题号 分值 考查知识点 能力层级 难度 命题来源
单选题 1 5 路程变化量计算、函数增量 理解运算 易 教材变式
单选题 2 5 分组求和、等比数列求和 掌握运算 易 模拟题选编
单选题 3 5 等差数列性质、三角函数求值 理解应用 中 原创
单选题 4 5 等差等比数列实际应用(血药浓度) 建模应用 中 模拟题选编
单选题 5 5 导数运算、等差数列判定、裂项求和 综合应用 中 改编
单选题 6 5 函数极值点、等差数列性质 综合应用 中 高考真题改编
单选题 7 5 递推关系求通项公式、等比中项、裂项求和 综合应用 难 模拟题选编
单选题 8 5 指数与对数函数、零点、导数几何意义 综合应用 难 原创
多选题 9 5 函数单调性、极值、最值、切线方程 理解应用 中 教材变式
多选题 10 5 等差数列性质、前 n 项和最值、并项求和 综合应用 中 模拟题选编
多选题 11 5 雪花曲线、数列通项及求和、递推关系的推导及应用 探究应用 难 教材变式
填空题 12 5 导数定义、复合函数求导运算 理解运算 易 教材变式
填空题 13 5 倒序相加法、错位相减求和 掌握应用 中 教材变式
填空题 14 5 不等式恒成立、多项式重根、参数求解 综合应用 难 改编
解答题 15 12 导数几何意义、函数单调性与值域 掌握应用 易 模拟题选编
解答题 16 12 等差数列、等比数列综合证明与计数 掌握应用 中 高考真题
解答题 17 12 椭圆标准方程、数列构造法求通项、分组求和 综合应用 中 原创
解答题 18 12 函数恒成立、数列单调性、累乘法、不等式证明 探究应用 难 原创
解答题 19 12 曲率圆、导数二阶导、基本不等式、极值点偏移 创新应用 难 模拟题选编
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重庆高二数学下学期阶段测试(人教A版选择性必修二第四—五章)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.满分150分,考试用时120分钟.
一、单项选择题:本大题共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.【教材变式】已知某质点运动过程中路程与时间满足方程,当由1变到2时,其路程的变化量等于( )
A. B. C.1 D.
2.已知数列的通项公式,则数列的前5项和等于( )
A. B. C. D.
3.【原创】已知等差数列的公差为,且,记,若数列的前项和,则 .
A.1 B.0 C. D.
4.血药浓度检测可使给药方案个体化,从而达到临床用药的安全、有效、合理.某医学研究所研制的某种新药进入了临床试验阶段,经检测,当患者A给药3小时的时候血药浓度达到峰值,此后每经过2小时检测一次,每次检测血药浓度降低到上一次检测血药浓度的,当血药浓度为峰值的时,给药时间为( )
A.11小时 B.13小时 C.17小时 D.19小时
5.
【改编】设数列满足,,且对任意的,函数满足.若,则数列的前项和( ).
A. B. C. D.
6.已知数列为等差数列,为函数的两个极值点,则( )
A.1 B.3 C. D.
7.已知数列满足:,().正项数列满足:对于每个,,且,,成等比数列,则的前n项和为( )
A. B. C. D.
8.【原创】已知,若函数恰有一个零点,则 =( ).
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共3个小题,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.【教材变式】关于函数,下列说法正确的是( )
A.它的极大值点为,极小值点为
B.当时,它的最大值为,最小值为
C.它的单调递减区间为
D.它在点处的切线方程为
10.等差数列的前项和为,,,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.当或13时,取得最大值
D.若.则数列的前36项和
11.【教材变式】雪花曲线又称科赫(Koch)雪花,是从一个边长为1的等边三角形开始(记为第0级),把三角形的每条边三等分,并在每条边三等分后的中段向外作新的等边三角形,但要去掉与原三角形叠合的边.接着对所得新图形的每条边继续上述过程,便产生了雪花曲线,如下图.
记第级:图形的边数为,每条边的长度为,图形的周长为,图形所围成的面积为.
A.数列的通项公式为 B.数列的通项公式为
C.数列前项和 D.当时,面积趋于.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分
12.【教材变式】已知函数,则__________.
13.【教材变式】德国大数学家高斯年少成名,被誉为数学界的王子,在其年幼时,对的求和运算中,提出了倒序相加法的原理,该原理基于所给数据前后对应项的和呈现一定的规律生成,因此,此方法也称之为高斯算法,现有函数,设数列满足,若,则的前n项和_________.
14.【改编】设 ,若对 ,则 _____.
四、解答题:共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤
15.已知曲线在处的切线方程为.
(1)求实数的值;
(2)求函数在区间上的值域.
16.已知为等差数列,是公比为2的等比数列,且.
(1)证明:;
(2)求集合中元素个数.
17.【原创】设椭圆()的左、右焦点分别为,,左、右准线方程分别为:,:.由椭圆上的动点向,分别作垂线,垂足分别为,.椭圆的第二定义指出如下性质:椭圆的离心率(,).已知椭圆()的长轴长为4,离心率为 .
(1) 求椭圆的标准方程;
(2) 设是椭圆上的一系列点,其中是椭圆的上顶点,分别是椭圆的左、右焦点。记,,若,求数列的通项公式;
(3) 在(2)的条件下,若点的横坐标构成数列,求数列的前项和.
18.【原创】AI模型训练中,单组数据压缩后的有效信息保留率可建模为函数,其中为压缩比,为信息保留率.
(1)若对所以压缩比恒成立,求的取值范围;
(2)实际训练时,每批次处理组不同压缩比的数据,相应的信息保留率建模为函数,求的最大值及相应的值;
(3)已知模型的最低有效信息保留率为,当时,请用(1)中的结论证明:
19.如图,对于曲线,存在圆满足如下条件:
①圆与曲线有公共点,且圆心在曲线凹的一侧;
②圆与曲线在点处有相同的切线;
③曲线的导函数在点处的导数(即曲线的二阶导数)等于圆在点处的二阶导(已知圆在点处的二阶导数等于);
则称圆为曲线在点处的曲率圆,其半径称为曲率半径.
(1)求抛物线在原点的曲率圆的方程;
(2)求曲线的曲率半径的最小值;
(3)若曲线在和处有相同的曲率半径,求证:.
答案第1页,共2页
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