内容正文:
2025—2026学年下学期高二年级数学学科大练习(11)
考试时间:90分钟满分:120分
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. 设函数在点处的切线方程为,则( )
A. 4 B. 2 C. 1 D.
2. 设是公差不为0的等差数列,且成等比数列,则的前8项和
A. 16 B. 24 C. 30 D. 36
3. 袋子中装有除颜色外完全相同的2个白球和2个黑球.每次从袋子中随机摸出1个球,摸出的球不再放回,已知第一次摸到的是白球,则第二次摸到黑球的概率为( )
A. B. C. D.
4. 设是等差数列的前项和,已知,则的等差中项是( )
A. B.
C. D.
5. 无穷数列中是首项为10,公差为的等差数列,是首项为公比为的等比数列,对任意,均有成立.若,则的值有多少个( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
6. 点P在函数的图像上,若满足到直线的距离为的点P有且仅有3个,则实数a的值为( )
A. 5或 B. 1或3 C. 1 D. 5
7. 定义在R上的函数,若,,,则比较a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
8. 已知定义在上的奇函数满足,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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.全部选对的得6分,部分选对的得部分,有选错的得0分.
9. 为了解决传统的3D人脸识别方法中存在的问题,科学家提出了一种基于视频分块聚类的格拉斯曼流形自动识别系统.规定:某区域内的个点的深度的均值为,标准偏差为,深度的点视为孤立点.则根据下表中某区域内8个点的数据,下列结论正确的是( )
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
15.4
15.4
13.4
15.1
14.2
14.3
14.4
14.5
15.4
14.4
15.4
20
12
13
15
16
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18
A. B. C. 不是孤立点 D. 是孤立点
10. 已知等差数列的公差不为0,且,,成等比数列,则下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数,则( )
A. 的图象关于对称
B. 若有三个不同的零点,则
C. 当时,过原点且与曲线相切的直线恰有一条
D. 若恰有9个不同的实数根,则的取值范围关于原点对称
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,若,则________.
13. 已知数列满足,,则________.
14. 已知函数,,,,,,按此规律,则 _____.
四、解答题:本大题共3小题,共47分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 福州纸伞是历史悠久的中国传统手工艺品,属于福州三宝之一.纸伞的制作工序大致分为三步:第一步削伞架,第二步裱伞面,第三步绘花刷油.已知某工艺师在每个步骤制作合格的概率分别为,,,只有当每个步骤制作都合格才认为制作成功1次.
(1)求该工艺师进行3次制作,恰有1次制作成功的概率;
(2)若该工艺师制作4次,其中制作成功的次数为,求的分布列.
16. 已知等比数列满足,.
(1)定义:首项为1且公比为正数的等比数列为“数列”,证明:数列是“数列”;
(2)记等差数列的前项和记为,已知,,求数列的前项的和.
17. 已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)当时,求在上的最小值;
(3)若在上存在零点,求的取值范围.
附加题:
18. 已知函数.
(1)试判断函数的单调性;
(2)若函数有两个不同的实数解,试说明.
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2025—2026学年下学期高二年级数学学科大练习(11)
考试时间:90分钟满分:120分
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. 设函数在点处的切线方程为,则( )
A. 4 B. 2 C. 1 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据曲线某点处的导数等于切线的斜率,得,再根据可求解.
【详解】函数在点处的切线方程为,
则.
故选:C.
2. 设是公差不为0的等差数列,且成等比数列,则的前8项和
A. 16 B. 24 C. 30 D. 36
【答案】C
【解析】
【分析】
假设公差,根据等比数列的性质,可知,然后可得,最后利用前项和公式可得结果.
【详解】设等差数列的公差为
由成等比数列,所以
则,且,所以
所以
故选:C
【点睛】本题考查等比数列与等差数列的应用,掌握等差数列的通项公式以及前项和公式,考验公式记忆以及计算,属基础题.
3. 袋子中装有除颜色外完全相同的2个白球和2个黑球.每次从袋子中随机摸出1个球,摸出的球不再放回,已知第一次摸到的是白球,则第二次摸到黑球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用缩小空间的方法求出条件概率.
【详解】第一次摸到的是白球,余下1白2黑的3个球,
所以第二次摸到黑球的概率为.
故选:D
4. 设是等差数列的前项和,已知,则的等差中项是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用 求出, 用等差中项可得解
【详解】由已知,得,所以所以的等差中项为
故选:B
【点睛】本题考查等差数列前项和公式及等差中项,属于基础题.
5. 无穷数列中是首项为10,公差为的等差数列,是首项为公比为的等比数列,对任意,均有成立.若,则的值有多少个( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】A
【解析】
【分析】由知等比数列部分最少7项,即 ,由,对k进行赋值,可求得m的取值集合.
【详解】∵,,,是首项为10,公差为的等差数列,∴,
是首项为,公比为的等比数列,∴,
对任意,均有成立,所以是以为周期的数列,
,则,,时,,
即的值有4个.
故选:A.
【点睛】本题考查分段数列,以及数列的周期性,考查等差和等比数列的应用,考查了逻辑推理能力和运算能力, 属于中档题.
6. 点P在函数的图像上,若满足到直线的距离为的点P有且仅有3个,则实数a的值为( )
A. 5或 B. 1或3 C. 1 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】在曲线的点作切线,使得此切线与直线平行,得,进而根据题意得点到直线的距离为时满足条件,根据点到直线的距离公式得或,再结合图形分析即可得答案.
【详解】过函数的图象上点作切线,使得此切线与直线平行,
因为,于是,所以,∴,
于是当点到直线的距离为时,则满足到直线的距离为的点P有且仅有3个,
∴ ,解得或,
又当时,函数的图象与直线不相交(如图),从而只有一个点到直线距离为,所以不满足;
当时,函数的图象与直线相交,满足条件.
故选:D.
7. 定义在R上的函数,若,,,则比较a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,求导分析可得函数为增函数,进而由对数的运算分析可得,结合函数的单调性即可得答案.
【详解】根据题意,函数,其导数,
即函数为增函数,
又由,
则有,
故选:C
8. 已知定义在上的奇函数满足,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先构造函数,利用导数判断函数的单调性,并结合函数的奇偶性,求解的解集,即可求解的解集.
【详解】设,,
由条件可知时,,即函数单调递减,
因为函数是奇函数,所以也是奇函数,且在也是减函数,
因为,所以,
所以函数的解集是,
而,
又因为是定义在上的奇函数,,
所以的解集是
故选:D
二、多项选择题: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.全部选对的得6分,部分选对的得部分,有选错的得0分.
9. 为了解决传统的3D人脸识别方法中存在的问题,科学家提出了一种基于视频分块聚类的格拉斯曼流形自动识别系统.规定:某区域内的个点的深度的均值为,标准偏差为,深度的点视为孤立点.则根据下表中某区域内8个点的数据,下列结论正确的是( )
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
15.4
15.4
13.4
15.1
14.2
14.3
14.4
14.5
15.4
14.4
15.4
20
12
13
15
16
14
12
18
A. B. C. 不是孤立点 D. 是孤立点
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题目所给公式和表中数据计算即可.
【详解】由表可知,A错误;
,B正确;
所以,
因为,所以,
则,,
所以、不是孤立点,C正确,D错误;
故选:BC
10. 已知等差数列的公差不为0,且,,成等比数列,则下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】设等差数列的公差为,根据,,成等比数列,求得公差d,然后逐项判断.
【详解】设等差数列的公差为,
由于,,成等比数列,所以,
即,所以,解得或(舍去),
所以,.
所以,A选项正确;
,,,
由于,所以,B选项正确;
,,所以C选项正确,D选项错误.
故选:ABC.
11. 已知函数,则( )
A. 的图象关于对称
B. 若有三个不同的零点,则
C. 当时,过原点且与曲线相切的直线恰有一条
D. 若恰有9个不同的实数根,则的取值范围关于原点对称
【答案】ACD
【解析】
【分析】首先要根据题目中的函数方程,通过求导的方式得出函数的单调性,极值,然后再根据每一个选项的条件,分别进行解答.
【详解】对于A,,
所以的图象关于对称,A正确;
对于B,,
当时,,当时,,当时,,
所以当时取极大值为,
当时取极小值为,
当时,,当时,,
若有三个不同的零点,则,即,
解得,B错误;
对于C,当时,,,
设切点坐标为,则,即,
又,所以,解得,
所以过原点且与曲线相切的直线为:,只有一条,C正确;
对于D,令,要使有9个不同的实数根,则要求有三个不同的实数根,且每个有三个不同的实数根,
设满足题意,则方程的三个实数根均满足,
当参数为时,方程变为,三个实数根为,
此时要求根满足,该条件等价于,
由于和满足题意的条件完全相同,故的取值范围关于原点对称. D正确.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,若,则________.
【答案】
【解析】
【分析】先依据二项分布的方差公式计算 ,再结合方差的线性运算性质推导 的值.
【详解】 已知随机变量 ,即服从参数为,的二项分布,
根据二项分布的方差公式,可得 ,
根据方差的线性运算性质,可得 ,
即 ,解得 .
13. 已知数列满足,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据递推公式求得周期,进而求解.
【详解】由题意得:,
所以数列是以为周期的周期数列,
所以,
所以.
14. 已知函数,,,,,,按此规律,则 _____.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意分别分析函数三个组成部分的导数规律即可求解.
【详解】根据导数的求导法则,有
,, ,,按此规律,则的求导次数是以为周期,循环往复,
由于,所以经过次不断求导后变成了 ;
又因为,,按此规律,则的求导次数以为周期,循环往复,所以经过次不断求导后变成了;
又因为,,,按此规律,则经过次不断求导后变成了,
已知函数,,,,,,按此规律,
则.
四、解答题:本大题共3小题,共47分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 福州纸伞是历史悠久的中国传统手工艺品,属于福州三宝之一.纸伞的制作工序大致分为三步:第一步削伞架,第二步裱伞面,第三步绘花刷油.已知某工艺师在每个步骤制作合格的概率分别为,,,只有当每个步骤制作都合格才认为制作成功1次.
(1)求该工艺师进行3次制作,恰有1次制作成功的概率;
(2)若该工艺师制作4次,其中制作成功的次数为,求的分布列.
【答案】(1)
(2)的分布列见解析
【解析】
【分析】(1)先求出1次制作成功的概率,在结合二项分布概率公式,即可求解;(2)若该工艺师制作4次,其中制作成功的次数为,的可能取值为0,1,2,3,4,即可得的分布列.
【小问1详解】
(1)由题意可知,1次制作成功的概率为,
所以该工艺师进行3次制作,恰有1次制作成功的概率.
【小问2详解】
(2)由题意知X的可能取值为0,1,2,3,4,,
它的分布列为
即
X
0
1
2
3
4
P
16. 已知等比数列满足,.
(1)定义:首项为1且公比为正数的等比数列为“数列”,证明:数列是“数列”;
(2)记等差数列的前项和记为,已知,,求数列的前项的和.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
【分析】
(1)由等比数列的通项公式求出公比,根据题意证明数列是“数列”;
(2)由等差数列的性质求出,当时,由等差数列的求和公式求出;当时,由错位相减法求出.
【详解】(1)证明:由题意可设公比为,则得:
得:或
∴数列是“数列”.
(2)设数列的公差为
易得:得:
∴,得:
由(1)知
若,则
∴
若,则,∴
∴①
∴②
①②得:
∴
∴.
【点睛】对于 “等差乘等比”类型的数列,一般采用错位相减法求数列的和.
17. 已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)当时,求在上的最小值;
(3)若在上存在零点,求的取值范围.
【答案】(1)极大值为,没有极小值
(2)0 (3)
【解析】
【分析】(1)利用导函数求函数的极值;
(2)根据导函数求函数的最值;
(3)根据的导数,对进行分类,结合函数的单调性和极值可得的取值范围.
【小问1详解】
当时,,定义域是
求导可得
令,解得,
当变化时,,的变化情况如下表:
0
单调递增
极大值
单调递减
由此可得的极大值为,没有极小值.
【小问2详解】
当时,,定义域是
求导可得
令,定义域是,则
求导可得,当时,,因此在上是增函数,
所以,即在上是增函数,.
【小问3详解】
,定义域是
求导可得,
令,定义域是
求导可得
分类讨论,
当时,,因此在上是减函数,;
当时,是负数,因此,在上是减函数,,不符合题目要求;
当时,,,因此存在,使得,即,
当变化时,,的变化情况如下表:
0
单调递增
极大值
单调递减
因此,只需要,即时,在上存在零点;
当时,由第一问可知在上是增函数,,不符合题目要求;
当时,,即,在上是增函数,,不符合题目要求,
综上所述,的取值范围是.
附加题:
18. 已知函数.
(1)试判断函数的单调性;
(2)若函数有两个不同的实数解,试说明.
【答案】(1)答案见解析;
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)由导数法判断单调性即可;
(2)原方程化简为,令,则,则要证结合对数运算法则,等价于证,令,则,只要证明,时恒成立即可,最后由导数法证明即可.
【小问1详解】
由题可知的定义域是,.
当时,,所以在上单调递增;
当时,令,解得,
当时,,所以在上单调递增;当时,,所以在上单调递减.
综上:当时,在上单调递增;当时,在上单调递增,在上单调递减.
【小问2详解】
证明:因为有两个不同实数解,即有两个不同实数解,
又由于,故不妨设令,且有,,∴,,
要证,只需证
.
令,则,所以只要证明,时恒成立,
令,,
由于已知,∴恒成立,所以在上递增,∴,
所以时,恒成立,即恒成立,从而证明.
【点睛】要证,关键是利用条件将不等式变形,将作为整体换元,使原不等式变成只含一个变量的不等式恒成立问题.
本题,故可结合对数运算性质进行变形,最后不等式等价于证
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