内容正文:
南昌二中2025-2026学年度下学期高二数学期中试卷
命题人:龙光鹏 审题人:周启新
一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求的.
1. 已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
3. 现一排有7个座位,安排甲、乙、丙3名同学就坐,若这3位同学不相邻,则不同的安排方法有( )
A. B. C. D.
4. 已知正项数列满足,若数列是等差数列,则( )
A. B. C. D.
5. 如图,在正方体中,为的中点,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
6. 双曲线的右焦点为,点在双曲线的右支上,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
7. 从装有6个白球,2个红球的密闭容器中逐个不放回地摸取小球. 若每取出1个红球得2分,每取出1个白球得1分. 按照规则从容器中任意摸取2个球,所得分数的期望为( )
A. B. 3 C. D.
8. 函数的零点个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
二、多项选择题: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. 函数的导函数的图像如图所示,则( )
A. 是函数的极值点
B. 是函数的极小值点
C. 在区间上单调递增
D. 是函数的极大值点
10. 设等比数列的公比为,前项积为,并且满足条件,.则下列结论正确的是( )
A. B. C. D. 的最大项为
11. 若直线与曲线相交于不同两点,曲线在A,B点处的切线交于点,设的斜率为的斜率为,则( )
A. 时, B. 时,
C. D.
三、填空题:共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等差数列中, ,则该数列前9项和等于________.
13. 已知曲线在点处的切线也是曲线的切线,则________.
14. 设函数仅有两个零点和一个极大值点,且,若是公比为的等比数列,则________.
四、解答题:共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或验算步骤.
15. 已知函数在处取得极大值.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最大值.
16. 如图数表,在第行中,共有个相同的数,记第行所有数的和为,前行所有数的和为.
(1)若成等差数列,求的值;
(2)求.
17. 已知数列的前项和为,若,且.
(1)求的通项公式;
(2)令 ,求数列的前项和为.
18. 已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)求证:;
(3)证明:函数存在唯一极大值点,且.
19. 已知函数,.
(1)求在内的单调性;
(2)若存在,使得,求实数a的取值范围;
(3)设方程在区间内的根从小到大依次为,,…,,,试比较与的大小,并说明理由.
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南昌二中2025-2026学年度下学期高二数学期中试卷
命题人:龙光鹏 审题人:周启新
一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求的.
1. 已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据递推公式求解即可.
【详解】由,得,.
2. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】函数,可得,
故.
3. 现一排有7个座位,安排甲、乙、丙3名同学就坐,若这3位同学不相邻,则不同的安排方法有( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】先将4个空座位排成一排,形成5个可插入的空隙,
再将3名同学安排在这5个空隙中,共有种方法.
4. 已知正项数列满足,若数列是等差数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由得到,结合等差中项求解即可.
【详解】因为为正项数列,所以.
由,得,即.
等差数列中,,所以.
5. 如图,在正方体中,为的中点,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】取的中点,连接,则 ,
为的中点,,
且,且,
四边形是平行四边形,
,所以直线与平面所成角等于直线与平面所成角,
因为平面,所以为直线与平面所成角,
则为直线与平面所成角,
设正方体的棱长为,,
是的中点,所以 ,,
,
所以,直线与平面所成角的正弦值为.
故选项C正确.
6. 双曲线的右焦点为,点在双曲线的右支上,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】方法一:证明,由双曲线定义可得,结合勾股定理及离心率定义求结论.
方法二:设点,由两点间距离公式结合已知条件求出,结合双曲线方程化简得出,结合求解.
【详解】
方法一:设左焦点为,由已知,
所以 ,又 ,
所以,
因为 ,由双曲线定义可得 ,
所以,故双曲线的离心率;
方法二:设点,双曲线的右焦点,
已知,,
由两点间距离公式得,则,
化简得,解得,则,
代入双曲线方程得 ,
化简整理得,设,解得或(舍去),
.
7. 从装有6个白球,2个红球的密闭容器中逐个不放回地摸取小球. 若每取出1个红球得2分,每取出1个白球得1分. 按照规则从容器中任意摸取2个球,所得分数的期望为( )
A. B. 3 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】得2分的概率为,得3分的概率为,
得4分的概率为,
则得分数的期望为.
8. 函数的零点个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】求导,令,继续求导可得有唯一解,且,进而可得的单调性和最值,结合单调性及最值判断零点个数即可.
【详解】,令,
,解得或,
时,,单调递增,
时,,单调递减,
时,,单调递增,
, ,
又 ,
有唯一解,且,即,
则时,,即,单调递减,
时,,即,单调递增,
,
又, ,
即 ,又 ,
所以在和分别存在一个零点,即零点个数为2.
二、多项选择题: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. 函数的导函数的图像如图所示,则( )
A. 是函数的极值点
B. 是函数的极小值点
C. 在区间上单调递增
D. 是函数的极大值点
【答案】AC
【解析】
【详解】由图像可得,当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
故是函数的极值点, 、不是函数的极值点,
故选:AC
10. 设等比数列的公比为,前项积为,并且满足条件,.则下列结论正确的是( )
A. B. C. D. 的最大项为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,分,讨论可得;对于B、C,借助,得为递减数列,即,结合,得;对于D,由BC知当时,,当时,,即可得的最大项.
【详解】对于A,由等比数列性质可得,
若,因为,所以,不满足,
若,因为,所以,不满足,
所以,故A正确;
对于B、C,因为,为递减数列,所以,
又,所以,故B错误、C正确;
对于D,由B,C可得当时,,当时,,
所以的最大值为,故D正确.
故选:ACD.
11. 若直线与曲线相交于不同两点,曲线在A,B点处的切线交于点,设的斜率为的斜率为,则( )
A. 时, B. 时,
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,求出曲线过原点的切线方程即可判断;对于B,易知直线与曲线交于点,再取点即可判断;对于C,不妨取,则,再令,利用导数即可得到,进而可得即可判断;对于D,作差得,令,,再利用导数证明即可.
【详解】对于A,时,,
设过原点的曲线的切线的切点为,
因,则切线方程为,又过,
,解得,即过原点与曲线相切的直线方程为,
又直线与曲线相交于不同两点,,故A正确;
对于B,时,,直线过点,
又曲线也过,则点为直线与曲线的一个交点,
在曲线上取一点,此时直线斜率,故B错误;
对于C,不妨取,则,
曲线在处的切线方程为,
设 ,则,
令,解得,
时,,单调递减,
时,,单调递增,
,即(当且仅当时取等),
由题易知,,
又,所以单调递增,且,
,则,故C正确;
对于D,由题可知,,
,
不妨取,则 ,
令,则该式的分子:,
令,则,
令,
时,,在单调递增,
,则,
在单调递增,则,
,即,故D正确.
三、填空题:共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等差数列中, ,则该数列前9项和等于________.
【答案】36
【解析】
【详解】,,.
13. 已知曲线在点处的切线也是曲线的切线,则________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据导数的几何意义先求得的切线方程,再设出该切线与的切点,再利用公切线的斜率相等,且切点也在公切线上,代入计算即可求解.
【详解】由,则,
所以曲线在点处的斜率为,
所以曲线在点处的切线方程为.
设直线与曲线相切的切点为,且,
则,解得.
14. 设函数仅有两个零点和一个极大值点,且,若是公比为的等比数列,则________.
【答案】2
【解析】
【分析】由三次函数有两个零点,得出其中一个为二重根,求导并求出极值点,结合已知条件得出,结合等比中项的性质构造方程得出,进而求出等比数列的公比.
【详解】三次函数有两个零点,则其中有1个为二重根,
导数是开口向上的二次函数,
有两个极值点,左零点为极大值点,右零点为极小值点,
由可知,极小值点为,极大值点为,
是二重零点,是单零点,
则,求导得,
令 ,解得或,
,
已知是公比为的等比数列,
,展开整理得,
解得或(舍去),
,
.
四、解答题:共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或验算步骤.
15. 已知函数在处取得极大值.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,然后令求出,代入验证是否符合题意即可;
(2)求导,确定函数在区间上的单调性,进而可求最大值.
【小问1详解】
由已知
令得或,
当时,令得或,令得,
故函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
此时函数在处取极大值,在处取极小值,与函数在处取得极大值不符;
当,即时,令得或,令得,
故函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
此时函数在处取极大值,在处取极小值,符合题意;
所以;
【小问2详解】
由(1)得,,
令,得,函数单调递增,
令,得,函数单调递减,
所以.
16. 如图数表,在第行中,共有个相同的数,记第行所有数的和为,前行所有数的和为.
(1)若成等差数列,求的值;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由等差数列的性质以及,求解即可;
(2)由题意可得,再由错位相减法求解即可.
【小问1详解】
由题意可得,第行所有数的和为,所以,,因为成等差数列,
所以,所以,当时,等式成立.
【小问2详解】
由题意可得,,
令,通过错位相减法可得
①,
②,
①②可得,
,所以,
解得,所以.
17. 已知数列的前项和为,若,且.
(1)求的通项公式;
(2)令 ,求数列的前项和为.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)通过前项和的递推式作差得到相邻两项和的关系,推导得奇数项、偶数项均为公差为4的等差数列,合并得到通项;
(2)化简得,用裂项相消法求和.
【小问1详解】
当 时,代入递推式得 ,已知 ,故 ,.
当 时,有 ①;
当 时, ②;
①-②得 ,
验证 时 ,故 对所有 成立.
将①中替换为 得 ③;
③-①得 ④;
④减去 ,得 (),即数列奇数项、偶数项均为公差为 4 的等差数列:
当为正奇数时,设 (), ;
当为正偶数时,设 (), 。
综上, ().
【小问2详解】
将 代入得:
,
故 .
数列的前项和为:,其中 ,
因此:
18. 已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)求证:;
(3)证明:函数存在唯一极大值点,且.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)计算切点坐标,对函数求导,将代入导数,再利用点斜式求解即可;
(2)先将不等式等价转化为,设函数 ,求导判断单调性,利用零点存在性定理推出存在唯一的,使得,推出,分别证明 和,即可放缩后证得即得证;
(3)对求导,分析导函数 的单调性,得到有解,由在上单调递增,在上单调递减即可求解.
【小问1详解】
由求导得,
则 ,又,
则曲线在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
要证,即证,
因为,则得,即 ,
令 ,则,
因在上单调递增,且 , ,
因此存在唯一的,使得,
当时,,当时,,
即函数在上单调递减,在上单调递增,
故(*).
设 ,则 ,即函数在上单调递增,
故,则 ;
再设 ,则,当时,,当时,;
即函数在上单调递增,在上单调递减,故 ,
则得 ,当且仅当时取等.
则由(*)可得,
因,故可得 ,即 ,
故得证.
【小问3详解】
由题意可得,,则,
令 ,所以,
当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,则 ,
从而有解,即存在两根,,设,
则在上为正,在上为负,在上为正,
所以必存在唯一极大值点,且,
所以,由可知,
由 可知,,
在上单调递增,在上单调递减,所以,
综上,函数存在唯一极大值点,且.
19. 已知函数,.
(1)求在内的单调性;
(2)若存在,使得,求实数a的取值范围;
(3)设方程在区间内的根从小到大依次为,,…,,,试比较与的大小,并说明理由.
【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减.
(2)
(3),理由见解析
【解析】
【分析】(1)由题可得,解出和的解集即可求解.
(2)由已知可得存在,使得成立,因为时,,故存在,用参变分离法可得出,利用导数求出函数在上的最大值即可求解;
(3)令,利用导数分析在上的单调性,利用零点存在性定理可知,求得,证明出,结合的单调性,即可证得结论成立.
【小问1详解】
.
当时,,,单调递增;
当时,,,单调递减;
所以,在上单调递增,在上单调递减.
【小问2详解】
由题可知存在,使得成立,
∵时,,故存在,使得.
令,其中,
,
且不恒为零,故函数在上单调递减,
则,故.
【小问3详解】
.
证明:由可得,
令,则.
因为,则,
所以,所以函数在上单调递减,
因为,,
所以,存在唯一的,使得,
所以,,,
同理可得,
且,
因为,所以,
因为,所以,
所以,
因为函数在上单调递减,
故,即,
取,则,
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