内容正文:
哈尔滨市第六中学校2024级高二下学期期中考试
数学试题
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. 设函数在处存在导数为2,则( )
A. 2 B. 1 C. D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】由导数的概念求解.
【详解】由已知有,
则.
故选:B
2. 已知等比数列的前项和为,则其公比( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据条件,利用等比数列的通项公式及前项和公式,即可求出结果.
【详解】设等比数列的公比为,
因为,若,由,得到,不满足,所以,
由,得到①,由,得到②,
由①②得,整理得到,解得,
故选:C.
3. 曲线在点处的切线与直线平行,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用切线与直线平行得到切线的斜率,再利用导数求出在点处的导数值利从而求出结果.
【详解】令则直线的斜率为
则.
故选:B.
4. 已知是函数的极小值点,则( )
A. B. 0 C. D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】求得,根据是函数的极小值点,求得,得到,进而求得的值,得到答案.
【详解】由函数,可得,
因为是函数的极小值点,可得,解得或,
当时,,此时函数在上单调递增,不符合题意,舍去;
当时,,
令,解得或;令,解得,
所以在上单调递增,在上点单调递减,
所以是函数的极小值点,符合题意,
所以,此时,所以.
故选:A.
5. 已知函数在上单调递增,则实数a的最小值为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】求出函数的导数,再利用对恒成立求出范围.
【详解】函数,求导得,
由函数在上单调递增,得,恒成立,
而当时,,即,因此,
所以实数a的最小值为.
故选:C
6. 若正项数列的前项和为,且,则( )
A. 20 B. 100 C. 200 D. 210
【答案】D
【解析】
【分析】解法一:由数列的前项和公式与的关系推出,利用等差数列的定义求得数列通项,再由求和公式即得;解法二:通过赋值法求出数列的各项,猜想通项并由条件验证后,再代入求值.
【详解】解法一:将代入,得,解得.
由,得,两式相减得,
即,所以或.
若,则由,得,与为正项数列矛盾.
故有,则,
则是以1为首项、1为公差的等差数列,故.
则.(另解:将代入中得)
解法二:将代入,得,解得,
当时,,得(由为正项数列取舍),
当时,,得,
故猜想,当时,,满足,
故,,故.
故选:D.
7. 等差数列,的前项和分别记为,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据下标和性质,结合求和公式求解即可.
【详解】因为,所以
所以.
故选:D
8. 已知是函数的导数,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】令,对函数求导,利用的单调性可得答案.
【详解】设,因为,所以,
对函数求导,得,因为,所以,
所以函数是实数集上的增函数,
因此由.
故选: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.)
9. 已知是等差数列的前项和,且,则下列选项正确的是( )
A. 数列为递增数列 B. 的最大值为
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等差数列性质,结合前项和公式逐项分析判断.
【详解】在等差数列中,,而,则,
对于A,等差数列的公差,数列为递减数列,A错误;
对于B,由选项A,知数列前7项均为正,从第8项起为负,因此的最大值为,B正确;
对于C,,C正确;
对于D,,则,D正确.
10. 关于函数 ,下列说法正确的是( )
A. 在上单调递减 B. 的图象关于直线对称
C. 的最小值为 D. 的一个极大值为1
【答案】AC
【解析】
【分析】首先求函数的导数,利用导数与函数单调性,极值的关系,即可判断ACD,利用特殊值,即可判断B.
【详解】,得或,
的变化情况如下表,
单调递减
单调递减
极小值
单调递增
由表可知,函数在区间单调递减,在区间单调递增,
当时取极小值,也是最小值,无极大值,
,,,所以函数也不关于对称,
所以正确的只有AC.
故选:AC
11. 已知函数与其导函数的部分图象如图所示,若函数,则下列关于函数的结论正确的是( )
A. 在区间上单调递减 B. 在区间上单调递减
C. 当时,函数有极小值 D. 当时,函数有极小值
【答案】BC
【解析】
【分析】由有,结合图象逐项去分析即可判断.
【详解】由,得,
若过的曲线为的图象,
则当时,,函数在上单调递减,矛盾,
故的图象过点,的图象过点,
即的图象关系如下:
对于A,当时,,,则,
所以,即在上单调递增,故A错误;
对于B,当时,,所以,即,
所以在上单调递减,故B正确;
对于C,由图可得当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,,
故当时,函数有极小值,故C正确;
对于D,当时,,所以,即,
所以在上单调递增,又在上单调递减,,
所以当时,函数有极大值,故D错误.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知等比数列的前项和,则___________;
【答案】
【解析】
【分析】根据给定的前项和求出,再利用等比中项列式求解并验证即可.
【详解】由等比数列的前项和,得,
由,得,解得,此时,数列的公比,
,符合题意,
所以.
13. 记为数列的前项积,且,则___________;
【答案】
【解析】
【分析】先根据累加法求出的通项公式,再根据与的关系求出的通项公式,最后计算.
【详解】,,将上述式子累加可得,
又,.
时,.
不符合通项公式,.
.
14. 已知函数有两个极值点,则实数的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】求出函数的导数,再利用导数求出有两个变号零点的的范围即可.
【详解】函数的定义域为R,求导得,
由函数有两个极值点,得函数有两个变号零点,
令函数,求导得,显然函数在R上单调递增,
当时,,函数,即单调递增,函数最多一个零点,不符合题意;
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递减,在上单调递增,,
而当时,;当时,,
当且仅当时,函数有两个变号零点,
由,解得,所以实数的取值范围为.
四、解答题(本题共5小题,共77分,解答时要求写出必要的文字说明证明过程演算步骤.)
15. 已知等差数列中,,,设是等差数列的前n项和,若数列满足
(1)求数列,通项;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)设等差数列的公差为,根据题意,列出方程求得,得到,再求得,得到,即可求解;
(2)由(1)知,利用乘公比错位法求和,即可求解.
【小问1详解】
解:设等差数列的公差为,因为,,
可得,解得,所以,
所以,则.
【小问2详解】
解:由(1)知,
可得,
则,
两式相减得
,
所以.
16. 已知函数.
(1)若函数在定义域上不单调,求实数的取值范围;
(2)若,且函数有三个零点,求实数的取值范围;
(3)若,过点作函数的切线,求切线方程.
【答案】(1)或
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)对求导,由不单调可得有两个不相等的实数根,利用根的判别式求解即可.
(2)先利用导数确定的单调性,然后根据有三个零点确定实数的取值范围.
(3)设出切点坐标,写出切线方程,利用切线经过列出关于的方程,求解出,然后写出切线方程即可.
【小问1详解】
的定义域为.
.
函数在定义域上不单调,说明有两个不相等的实数根,
所以,解得或.
【小问2详解】
,,.
令,即,或,列表如下:
极小值
极大值
.
要使函数有三个零点,则,解得.
故实数的取值范围是.
【小问3详解】
时,,.
设切点,则切线的斜率.
故切线方程为.
又切线经过,,整理得:,
解得或.
当时,切点坐标为,切线方程为.
当时,切点坐标为,切线方程为.
综上,切线方程为或.
17. 已知数列中,.
(1)求;
(2)设,证明:数列是等比数列;
(3)记,数列的前项和为,求证:.
【答案】(1),
(2)
由可得,
则,又因为,
所以是以2为首项,2为公比的等比数列;
(3)
由(2)可得,解得,
则
,
所以.
【解析】
【分析】(1)依次将代入递推关系式中计算即可;
(2)由得到,再根据等比数列的定义证明即可;
(3)由(2)得到的解析式,进而得到及的解析式,再根据裂项相消法求出数列的前项和为,即可得证.
【小问1详解】
在数列中,已知,
则,;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
18. 已知函数.
(1)讨论在上的单调性;
(2)若,证明:.
【答案】(1)
当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增.
(2)
若,则.
要证明,即证明,即.
设,由,可得,待证不等式转化为.
先证明不等式,设,则,
所以在上单调递减,故,即.
再证明不等式,设,
则,所以在上单调递增,
故,即.
综上,原命题得证.
【解析】
【分析】(1)求导,利用分类讨论可求得函数的单调区间;
(2)不等式变形为,设,通过构造函数法可证明不等式;
【小问1详解】
由题意得函数定义域为,.
若,则,即恒成立,所以在上单调递减;
若,则,即恒成立,所以在上单调递增;
若,令,得,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减.
综上,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增.
【小问2详解】
略
19. 设函数,.
(1)令,,.
(i)求的表达式;
(ii)当时,恒成立,求的最大值;
(2)求(令,结果用表示).
【答案】(1)(i);(ii)4.
(2).
【解析】
【分析】(1)(i)先由题意求得,再根据,运用构造法,得到是等差数列,即可得解;
(ii)先将该不等式化简为,再令,求导研究其单调性,求得其最小值的取值范围,再结合,即可得解;
(2)利用以及差角的正弦公式,可得,再运用裂项相消法,即可得解.
【小问1详解】
(i)∵,,
∴,
∴,
∴是一个首项为,公差为1的等差数列,
故,
∴.
(ii)当时,由条件得,
∴,∴,
∴.
令,则,
令,,
所以在单调递增,又,
,
所以存在唯一的,使得,即,
所以当时,,即,故在上单调递减;
当时,,即,故在上单调递增,
所以,即,
又∵,,
因为,所以n的最大值为4.
【小问2详解】
由(1)知,则,
,
则
.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
哈尔滨市第六中学校2024级高二下学期期中考试
数学试题
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. 设函数在处存在导数为2,则( )
A. 2 B. 1 C. D. 6
2. 已知等比数列的前项和为,则其公比( )
A. B. C. D.
3. 曲线在点处的切线与直线平行,则( )
A. B.
C. D.
4. 已知是函数的极小值点,则( )
A. B. 0 C. D. 或
5. 已知函数在上单调递增,则实数a的最小值为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
6. 若正项数列的前项和为,且,则( )
A. 20 B. 100 C. 200 D. 210
7. 等差数列,的前项和分别记为,,若,则( )
A. B. C. D.
8. 已知是函数的导数,且,则不等式的解集为( )
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.)
9. 已知是等差数列的前项和,且,则下列选项正确的是( )
A. 数列为递增数列 B. 的最大值为
C. D.
10. 关于函数 ,下列说法正确的是( )
A. 在上单调递减 B. 的图象关于直线对称
C. 的最小值为 D. 的一个极大值为1
11. 已知函数与其导函数的部分图象如图所示,若函数,则下列关于函数的结论正确的是( )
A. 在区间上单调递减 B. 在区间上单调递减
C. 当时,函数有极小值 D. 当时,函数有极小值
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知等比数列的前项和,则___________;
13. 记为数列的前项积,且,则___________;
14. 已知函数有两个极值点,则实数的取值范围为___________.
四、解答题(本题共5小题,共77分,解答时要求写出必要的文字说明证明过程演算步骤.)
15. 已知等差数列中,,,设是等差数列的前n项和,若数列满足
(1)求数列,通项;
(2)求数列的前n项和.
16. 已知函数.
(1)若函数在定义域上不单调,求实数的取值范围;
(2)若,且函数有三个零点,求实数的取值范围;
(3)若,过点作函数的切线,求切线方程.
17. 已知数列中,.
(1)求;
(2)设,证明:数列是等比数列;
(3)记,数列的前项和为,求证:.
18. 已知函数.
(1)讨论在上的单调性;
(2)若,证明:.
19. 设函数,.
(1)令,,.
(i)求的表达式;
(ii)当时,恒成立,求的最大值;
(2)求(令,结果用表示).
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$