精品解析:广东中山市华辰实验学校2025-2026学年高二下学期期中考试数学试卷
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内容正文:
广东省中山市华辰实验学校2025-2026学年高二下数学期中考
一、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. 若数列满足,,则( )
A. 4 B. 2 C. 0 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据递推公式,依次求出数列各项的值,直接计算的值
【详解】当时, ,
同理,
所以.
故选:D.
2. 下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据基本初等函数的求导公式即可结合选项求解.
【详解】对于A, ,故A错误,
对于B,,故B正确,
对于C,,故C错误,
对于D, ,故D错误,
故选:B
3. 已知是无穷数列,设甲:存在常数,使得且,乙:数列为等比数列,则( )
A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件 B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件
C. 甲是乙的充要条件 D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据等比数列的定义即可得,进而推出且,反之不成立,即可判断.
【详解】数列为等比数列设其公比为,则,
若,即数列不一定为等比数列,
所以甲是乙的必要条件但不是充分条件,
故选:B.
4. 函数的图象在点处的切线方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求导,再根据导数的几何意义即可得解.
【详解】依题意,,因为,
所以,所以切线方程为,即.
故选:C.
5. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据导数运算公式求得函数的导数,令求出,再令即可求解.
【详解】,
令可得解得,
所以,所以,
故选:B.
6. 设,若函数在内存在极值点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先求函数的导数,利用导数在内存在零点,利用参变分离,转化为函数值域问题,即可求解.
【详解】依题意,在内存在变号零点,而不是的零点,从而得,又在上递增,所以.
故选:B
7. 在数列中,,,,则的前20项和( )
A. 621 B. 622 C. 1133 D. 1134
【答案】C
【解析】
【分析】设,.根据已知可推得为等差数列,为等比数列,求出的表达式.然后分组,根据等差数列以及等比数列前项和公式求解,即可得出答案.
【详解】设,,则,.
由已知可得,
,即,
所以为以2为首项,2为公差的等差数列,.
,即,
所以为以1为首项,2为公比的等比数列,.
所以,的前20项和.
故选:C.
8. 已知函数的定义域为R,,若对任意,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数确定单调性并求解不等式.
【详解】令函数,由,得,
又,求导得,
函数在R上单调递增,不等式,
解得,所以不等式的解集为.
故选:A
二、多选题:本大题共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.全部答对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 若是区间上的单调函数,则实数的值可以是( )
A. B. C. 3 D. 4
【答案】CD
【解析】
【分析】求导,分析导函数的正负得到原函数的单调性,再由已知建立关于的不等式组,解出即可.
【详解】由题意,,
令,解得,令,解得或,
所以在上单调递增,在,上单调递减,
若函数在区间上单调,
则或或,解得或或,
即或.
故选:CD.
10. 已知公差不为0的等差数列的前项和为,且是与的等比中项,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 数列是递增数列
D. 当时,的最大值为8
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据已知条件求出,可判断AB;写出数列的前n项和公式,可判断CD.
【详解】设等差数列的公差为,
由是与的等比中项,得,
即,解得,故AB正确;
则,,,
所以,又随的增大而减小,所以数列是递减数列,故C错误;
当时,,所以的最大值为8,故D正确.
故选:ABD
11. 已知,,,成等比数列,满足,且,下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】设公比为.由,得,整理得,即.令,利用导数判断的零点在上,即,从而可以判断选项的正误.
【详解】成等比数列,设公比为.
,
,
整理得,即.
令,则.
由,得或;由,得,
在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
的极大值为,极小值为.
又,在区间上有一个零点.
即时,,.
,等比数列中,均为负数,均为正数.
.
故选:.
【点睛】本题考查导数的应用,考查等比数列通项公式,属于较难的题目.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上.
12. 正项等比数列,满足,则______.
【答案】9
【解析】
【分析】由数列为等比数列,利用等比数列的性质化简已知的式子,再利用完全平方公式变形后,根据此等比数列为正项等比数列,开方后即可求出所求式子的值.
【详解】∵{an}为等比数列,
∴a2a4=a32,a42=a3a5,a4a6=a52,
∴=++==81,
又a3>0,a5>0,
∴=9.
故答案为:9.
【点睛】此题考查了等比数列的性质,以及完全平方公式的运用,熟练掌握等比数列的性质是解本题的关键.
13. 若,则_____,_____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】利用赋值法,求得,对的展开式两边求导,再利用赋值法可求得正确答案.
【详解】令x=0可得:(1﹣0)2021=a0,则a0=1,
令x=1可得:(1﹣2)2021=a0+a1+a2+...+a2021,
所以a1+a2+...+a2021=﹣1﹣a0=﹣1﹣1=﹣2,
又由(1﹣2x)2021=两边分别求导可得:
2021×(1﹣2x)2020×(﹣2)=,
再令x=1可得:2021×(1﹣2)2020×(﹣2)=a1+2a2+...+2021a2021,
所以a1+2a2+...+2021a2021=2021×(﹣2)=﹣4042,
故答案为:﹣2;﹣4042
14. 用数学的眼光看世界就能发现很多数学之“美”.现代建筑讲究线条感,曲线之美让人称奇.衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若是的导函数,是的导函数,则曲线y=f(x)在点(x,f(x))处的曲率,则曲线在(1,1)处的曲率为______;正弦曲线(x∈R)曲率的平方的最大值为______.
【答案】 ①. ②. 1
【解析】
【分析】(1)由题意,求导,代入公式,可得答案;
(2)由题意,整理曲率的函数解析式,换元求导,求最值,可得答案.
【详解】(1)由题意得,,则,,
则.
(2)由题意得,,,∴,
令,则,令,则,
显然当t∈[1,2]时,,p(t)单调递减,所以,∴的最大值为1.
故答案为:,1.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程过演算步骤.
15. 已知
(1)当时,求的单调区间;
(2)若当时为单调递增函数,求实数a的取值范围.
【答案】(1)在上的单调递减,在上单调递增.
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,令和求解即可得到对应的减区间和增区间;
(2)依题意,在上恒成立,分离参数求解即可.
【小问1详解】
的定义域为,当时,
∴,
当时,,当时,,
所以在上的单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
当时为单调增函数,
所以在上恒成立,
所以在上恒成立,
令(),则恒成立,
所以在单调递减,
所以.
∴.
16. 在数列中,已知.
(1)证明:是等比数列;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明:因为数列中,,
可得,,所以,
因为,所以数列是首项为2,公比为的等比数列.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,化简得到,结合等比数列的定义,即可得证;
(2)由(1)求得,结合等比数列的求和公式,即可求解.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
由(1),可得,所以,
所以数列的前项和.
17. 已知数列的前项和为.
若为等差数列,,,求和的表达式;
若数列满足,求.
【答案】,;.
【解析】
【分析】
设等差数列的通项公式,并结合条件列式求解即可;
根据题干再构造出一组求和,两式做差得到,分步讨论进而得出.
【详解】解:设等差数列的通项为(为等差数列的公差),
则,解得,
所以,.
,①
当时,,②
由①②得,,,
当时,,,
所以
当时,;
当时,;
当时,,
所以.
【点睛】本题考查等差数列通项、前项和的求法,考查运算能力和分析问题能力,属于中档题.求数列通项、前项和的方法如下:
判断数列是等差数列还是等比数列,列出相应通项公式;
根据和之间的关系,求得(讨论符合的取值);
判断数列是等差数列还是等比数列,列出前项和的式子.
18. 已知函数.
(1)证明:当时,;
(2)从编号为1~100的100张卡片中每次随机抽取一张,然后放回,用这种方式连续抽取20张,设抽取的20个号码互不相同的概率为.证明:.
【答案】(1)证明:由已知得函数的定义域为,
∵,
∴ 函数在区间上单调递增,
又∵
∴ 当时,,即.
(2)证明:由已知条件得,抽取的20个号码互不相同的概率为
,
∵,
同理,,,,
∴,
∴,
再证:,
即证:,即,,
由(1)得,当时,,取,
则,证毕.
【解析】
【分析】(1)先利用导数证明函数在定义域上为增函数,再考虑当时,,故当时,
(2)先计算概率,再证明,即证明,最后证明,即证,即证,即证,而这个结论由(1)所得结论可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
19. 已知函数的定义域为,若,则称为类周期函数,为的一个类周期.
(1)证明:不是类周期函数;
(2)若是函数的一个类周期,且,记,求数列的前项和;
(3)若且是类周期函数,求的取值范围.
【答案】(1)
假设是类周期函数,且为的一个类周期,
则由,得,
令,得,从而,
若为奇数,则由,得,即①
若为偶数,则由,得,即②,
①,②式不可能恒成立,故假设不成立,从而不是类周期函数.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)假设是类周期函数,且为的一个类周期,根据题中定义得出,令,可得出,然后对是奇数、偶数进行分类讨论,推导出结论不成立,结合反证法可得出结论;
(2)根据定义得出,令,可求出的值,再令,可推导出数列为等比数列,确定该数列的首项和公比,可求得数列的通项公式,利用等比数列的求和公式可求得;
(3)由定义得出,
方法一:可得出,令,利用导数分析函数的单调性,并求其值域,可得出关于的不等式,即可解出的取值范围;
方法二:令,利用导数分析函数的单调性,结合零点存在定理可得出关于的不等式,解之即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为是函数的一个类周期,所以,
令,则,
令,则,即,
因为,所以是首项为,公比为的等比数列,
则.
【小问3详解】
设的类周期为,则由,得,则,
方法一:由,得,即,
令,则,
当时,单调递增;当时,单调递减,
若,从而,解得或,
即的取值范围为;
方法二:令,由题意可知在上存在零点,
,
若,则单调递减,
因为,所以在上存在零点,符合题意,
若,则,由,得,
若,则,当时,单调递减,
当时单调递增,
从而当时,,故在上不存在零点,不符合题意,
若,则,当时,单调递减,当时,单调递增,
从而当时,
由在上存在零点,得,
则,则,从而,
综上,的取值范围为.
【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:
(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用;
(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;
(3)参变量分离法:由分离变量得出,将问题等价转化为直线与函数的图象的交点问题.
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广东省中山市华辰实验学校2025-2026学年高二下数学期中考
一、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. 若数列满足,,则( )
A. 4 B. 2 C. 0 D.
2. 下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 已知是无穷数列,设甲:存在常数,使得且,乙:数列为等比数列,则( )
A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件 B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件
C. 甲是乙的充要条件 D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
4. 函数的图象在点处的切线方程为( ).
A. B. C. D.
5. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
6. 设,若函数在内存在极值点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 在数列中,,,,则的前20项和( )
A. 621 B. 622 C. 1133 D. 1134
8. 已知函数的定义域为R,,若对任意,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共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.全部答对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 若是区间上的单调函数,则实数的值可以是( )
A. B. C. 3 D. 4
10. 已知公差不为0的等差数列的前项和为,且是与的等比中项,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 数列是递增数列
D. 当时,的最大值为8
11. 已知,,,成等比数列,满足,且,下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上.
12. 正项等比数列,满足,则______.
13. 若,则_____,_____.
14. 用数学的眼光看世界就能发现很多数学之“美”.现代建筑讲究线条感,曲线之美让人称奇.衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若是的导函数,是的导函数,则曲线y=f(x)在点(x,f(x))处的曲率,则曲线在(1,1)处的曲率为______;正弦曲线(x∈R)曲率的平方的最大值为______.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程过演算步骤.
15. 已知
(1)当时,求的单调区间;
(2)若当时为单调递增函数,求实数a的取值范围.
16. 在数列中,已知.
(1)证明:是等比数列;
(2)求数列的前项和.
17. 已知数列的前项和为.
若为等差数列,,,求和的表达式;
若数列满足,求.
18. 已知函数.
(1)证明:当时,;
(2)从编号为1~100的100张卡片中每次随机抽取一张,然后放回,用这种方式连续抽取20张,设抽取的20个号码互不相同的概率为.证明:.
19. 已知函数的定义域为,若,则称为类周期函数,为的一个类周期.
(1)证明:不是类周期函数;
(2)若是函数的一个类周期,且,记,求数列的前项和;
(3)若且是类周期函数,求的取值范围.
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