内容正文:
威远中学校2024级高二下期期中考试
数学试题
数学试题共4页.满分150分.考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上.
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号.
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上.
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效.
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
一、单选题(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,只有一项符合题目要求).
1. 已知等差数列的通项公式,则它的公差为( )
A. 1 B. -1 C. 5 D. -5
【答案】B
【解析】
【分析】利用等差数列通项公式化为关于n的一次函数形式判断公差即可.
【详解】由,
所以,即公差为-1.
故选:B
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用条件概率公式计算得出结果
【详解】
故选:B.
3. 若是函数的极值点,则的值是( )
A. B. 0 C. 1 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据即可得解.
【详解】的定义域为,
,
因为是函数的极值点,
所以,即,所以,
当时,,
令,得,令,得,
所以在处取得极小值,符合题意.
综上所述:.
故选:A
4. 在等比数列{}中,,是方程的实根,则的值为( )
A. B. ±4 C. 2 D. -4
【答案】D
【解析】
【分析】先判断出,所以,,利用等比中项的性质即可求解.
【详解】因为,是方程的实根,
所以,,所以,.
由等比中项的性质可得,所以.
因为,,
所以.
故选:D
5. 《张邱建算经》记载了这样一个问题:“今有马行转迟,次日减半,疾七日,行七百里”,意思是“有一匹马行走的速度逐渐变慢,每天走的路程是前一天的一半,连续走了7天,共走了700里”.在上述问题中,此马第二天所走的路程大约为( )
A. 170里 B. 180里 C. 185里 D. 176里
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,可知此马每天走的路程形成等比数列,利用等比数列的前项和公式求得基本量,从而得解.
【详解】由题意得,设这匹马的第天走的路程为,则有,,
所以数列是的等比数列,
故,解得,
所以.
故选:D.
6. 已知数列满足,若,数列单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为,数列单调递减,,
所以,即,解得.
7. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出函数的导数,通过在上单调递减,列出不等式然后通过函数的最值求解实数的取值范围.
【详解】由题意知在上恒成立,
所以在上恒成立.
令,所以,
所以当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递琙,
所以,所以,解得,
即的取值范围是.
故选:C.
8. 设定义在上的函数满足:,且,则关于的方程的实根个数为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】,构造函数,由已知得,可知为常数,由可知,通过导数研究的单调性、最值及其零点,其次关于的方程可以变形为,解得或,即可通过判断与、、、的交点的个数即可得到方程根的个数.
【详解】由可得,
令,
即函数是常数函数,
设,则,
又∵,∴,∴,∴,
故当时,;当时,;
∴在上单调递增;在单调递减,
∴当时,取得最小值,最小值为,
∵在区间内,,∴在区间上不存在零点,
又∵,∴在上存在一个零点,
关于的方程可以变形为,
解得或,
即当时,与只有一个交点,则方程有一个根,
当时,与无交点,则方程无解,
当时,与只有一个交点,则方程有一个根,
当时,与只有一个交点,方程有一个根,
故方程有3个实数根.
故选:C.
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. 已知定义在上的的导函数为,且,则下列判断中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【分析】观察题给式子构造函数,结合已知条件利用导数得到的单调性,然后利用单调性逐项判断即可.
【详解】设,则,
因为,所以,单调递减,
易知,所以,即,A错误;
因为,所以,而,
所以且有,所以,B错误;
易知,所以即,C正确;
易知,所以即,D正确.
10. 甲,乙,丙,丁,戊五人并排站成一排,下列说法正确的是( )
A. 如果甲,乙必须相邻且乙在甲的右边,那么不同的排法有24种
B. 最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有18种
C. 甲乙不相邻的排法种数为72种
D. 甲乙丙按从左到右的顺序排列的排法有20种
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,由捆绑法,插空法,特殊元素优先处理法,对选项逐一判断,即可得到结果.
【详解】对于A,甲,乙必须相邻且乙在甲的右边,将甲乙看成一个整体,与丙,丁,戊全排列,有种排法,A正确;
对于B,若甲站在最左端,乙和丙,丁,戊全排列,有种排法,
故B错误;
对于C,先将丙,丁,戊三人排成一排,再将甲乙安排在三人的空位中,有种排法,C正确;
对于D,甲,乙,丙,丁,戊五人全排列有种排法,
甲乙丙全排列有种排法,则甲乙丙按从左到右的顺序排列的排法有种,故D正确.
故选:ACD.
11. 设数列各项均为正整数,其所有项的和为,,若对于任意正整数,,则为数列中的某一项或若干项的和,下面说法正确的是( )
A. 可能为2
B. 当时,的最小值为4
C. 当该数列为递增的等比数列时,其公比为2
D. 对任意的都有
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题中数列可表示不超过的任意正整数这一条件,逐一验证选项中关于首项、项数最小值、等比数列及项间不等式的结论是否成立.
【详解】选项A:若,根据定义,正整数,但数列各项均为正整数且,后续项均不小于2,无法用任何项或项的和表示1,因此与条件矛盾;
选项B:当时,为使能表示的正整数范围最大,数列应取,
此时可表示的最大数为,故无法满足,
当时,数列取,其和为,且取中若干项之和可表示1到15的所有整数,因此满足条件;
选项C:设数列首项为,公比为(且为正整数),数列单调递增,
由条件可知,1必须能被表示,故,则数列变为,
要表示2,则(若,无法表示2),
因此验证公比为2时,可通过项的和表示任意正整数,符合题目条件;
选项D:记,假设,
由于数列单调递增,,则,
此时正整数,但无法用前项的和表示(最大值为),
也无法包含及后续项(均大于),与题设矛盾,故假设不成立,
即.
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
三、填空题(本大共3小题 ,每小题5分,满分15分).
12. 的二项展开式中项的系数为______.
【答案】
【解析】
【分析】求出二项式展开式的通项公式,再确定项的系数即可.
【详解】二项式的展开式通项公式为,
由,得,则,
所以的二项展开式中项的系数为.
故答案为:
13. 已知函数,则________.
【答案】6
【解析】
【分析】先求导得到,求出,再求出的值.
【详解】由,得,
令,得,
解得.
所以.
所以.
故答案为6
【点睛】本题主要考查导数的运算,意在考查学生对这些知识的理解和掌握水平.
14. 已知函数,,若当时,两函数的图象上分别存在点、,使得、关于直线对称,则实数的取值范围是_________.
【答案】
【解析】
【分析】设点,则点,可得出,构造函数,可得知直线与函数在区间上的图象有交点,进而可知,实数的取值范围是函数在区间上的值域,利用导数求解即可.
【详解】,,
函数与的图象上分别存在点、两点关于直线对称,
设点,则点,则,.
所以,直线与函数在区间上的图象有交点.
,令,得,列表如下:
极小值
所以,函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
则函数在处取得极小值,亦即最小值,即,
,,,,
所以,函数在上的值域为.
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】本题考查利用导数研究函数的零点问题,涉及参变量分离法的应用,考查化归与转化思想的应用,属于中等题.
四、解答题(本题共计5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤).
15. 有3台车床加工同一型号的零件,第1台加工的次品率为6%,第2,3台加工的次品率均为5%,加工出来的零件混放在一起.已知第1,2,3台车床加工的零件数分别占总数的25%,30%,45%.
(1)任取一个零件,计算它是次品的概率;
(2)如果取到的零件是次品,计算它是第i(i=1,2,3)台车床加工的概率.
【答案】(1)0.05;(2);;.
【解析】
【分析】
首先用数学语言表示已知条件,设B=“任取一个零件为次品”,Ai=“零件为第i台车床加工”(i=1,2,3),则Ω=A1∪A2∪A3,A1,A2,A3两两互斥.P(A1)=0.25,P(A2)=0.3,P(A3)=0.45,P(B|A1)=0.06,P(B|A2)=P(B|A3)=0.05.
(1)由条件概率公式计算;
(2)由条件概率公式计算.
【详解】设B=“任取一个零件为次品”,Ai=“零件为第i台车床加工”(i=1,2,3),则Ω=A1∪A2∪A3,A1,A2,A3两两互斥.根据题意得
P(A1)=0.25,P(A2)=0.3,P(A3)=0.45,
P(B|A1)=0.06,P(B|A2)=P(B|A3)=0.05.
(1)由全概率公式,得
P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)
=0.25×0.06+0.3×0.05+0.45×0.05
=0.0525.
(2)“如果取到的零件是次品,计算它是第i(i=1,2,3)台车床加工的概率”,就是计算在B发生的条件下,事件Ai发生的概率.
P(A1|B)==
==.
类似地,可得
P(A2|B)=,P(A3|B)=.
【点睛】关键点点睛:本题考查条件概率,解题关键是引入字母表示事件,B=“任取一个零件为次品”,Ai=“零件为第i台车床加工”(i=1,2,3),把所求概率事件用表示后根据条件概率公式计算.
16. 设等差数列的前项和为,且.
(1)求;
(2)设,,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列求和公式以及通项公式得到关于的方程组,解之即可得解;
(2)结合项可化为相邻两项的差,从而利用裂项相消法求和即可.
【小问1详解】
因为,所以,即,
又因为,所以,
联立,解得,
所以,
【小问2详解】
结合(1)可知,
,
.
17. 已知数列前项和为,,.
(1)求证:数列为等比数列,并求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,;(2).
【解析】
【分析】
(1)由递推式可得,即可证并得到通项公式,进而写出的通项公式;
(2)由(1)得,利用分组求和、错位相减法求数列的前项和.
【详解】(1),即,得,
又,即,,
数列是首项为3,公比为3的等比数列,
,即有;
(2)由(1)知,,记的前项和为,
,①
,②
①-②得,,
,而,
.
【点睛】思路点睛:
1、当由递推关系可得到,为常数或含n的代数式形式,注意应用同形异角求辅助数列的通项公式,进而写出原数列通项公式.
2、由已知数列以及与新数列的关系,首先求新数列通项,再根据所得通项确定应用何种方法求前n项和.
18. 已知函数.
(1)判断函数的单调性,并求出的极值;
(2)在图中画出函数的大致图象;
(3)若方程有2个解,求实数m的取值范围.
【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减,有极大值,无极小值
(2)函数图像见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)求出导函数,解不等式即可求出单调区间,然后根据极值的概念求解即可.
(2)根据(1)的单调性,函数过的零点和最大值点,结合函数图象的变换趋势作图即可.
(3)将问题转化为函数的图象和的图象有2个交点,数形结合得,解不等式组即可求解.
【小问1详解】
由题意得函数的定义域为R,.
令,解得,即函数在上单调递增;
令,解得,即函数在上单调递减,
当时,有极大值,无极小值.
【小问2详解】
函数经过特殊的点,,
当时,;
当时,与一次函数相比,指数函数呈爆炸性增长,从而,
根据以上信息及(1)的单调区间,画出的大致图象如图:
【小问3详解】
若方程有2个解,
即函数的图象和的图象有2个交点,
结合图象得,
即或.
所以实数的取值范围为.
19. 已知函数 .
(1)当时,
① 求的最小值;
② 设,求证: ;
(2)设,,是的两个极值点,求证:.
【答案】(1)① ;②证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)①求出函数的导函数,即可得到函数的单调性,从而求出函数的最小值;
②由①可知,令,从而得到,再结合等差数列求和公式即可证明;
(2)求出函数的导函数,即可得到,令,利用导数说明函数的单调性,不妨设,利用分析法可得只需证,令,利用导数说明函数的单调性,即可证明.
【小问1详解】
①当时,,其定义域为,
又,
所以当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
所以在处取得极小值,也是最小值,即;
②由①知,当时,,即,
令,则,则,
所以,则,
所以,得证.
【小问2详解】
函数的定义域为,
又,
因为,是的两个极值点,所以,,
即,
令,,则,
当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
不妨假设,
要证,只需证,因为,所以,
因为在上单调递增,所以只需证,
又因为,所以只需证,
令,
则,
因为,所以,
则,所以,
所以在上单调递减,,
所以,即.
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威远中学校2024级高二下期期中考试
数学试题
数学试题共4页.满分150分.考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上.
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号.
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上.
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效.
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
一、单选题(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,只有一项符合题目要求).
1. 已知等差数列的通项公式,则它的公差为( )
A. 1 B. -1 C. 5 D. -5
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
3. 若是函数的极值点,则的值是( )
A. B. 0 C. 1 D.
4. 在等比数列{}中,,是方程的实根,则的值为( )
A. B. ±4 C. 2 D. -4
5. 《张邱建算经》记载了这样一个问题:“今有马行转迟,次日减半,疾七日,行七百里”,意思是“有一匹马行走的速度逐渐变慢,每天走的路程是前一天的一半,连续走了7天,共走了700里”.在上述问题中,此马第二天所走的路程大约为( )
A. 170里 B. 180里 C. 185里 D. 176里
6. 已知数列满足,若,数列单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 设定义在上的函数满足:,且,则关于的方程的实根个数为
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. 已知定义在上的的导函数为,且,则下列判断中正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 甲,乙,丙,丁,戊五人并排站成一排,下列说法正确的是( )
A. 如果甲,乙必须相邻且乙在甲的右边,那么不同的排法有24种
B. 最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有18种
C. 甲乙不相邻的排法种数为72种
D. 甲乙丙按从左到右的顺序排列的排法有20种
11. 设数列各项均为正整数,其所有项的和为,,若对于任意正整数,,则为数列中的某一项或若干项的和,下面说法正确的是( )
A. 可能为2
B. 当时,的最小值为4
C. 当该数列为递增的等比数列时,其公比为2
D. 对任意的都有
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
三、填空题(本大共3小题 ,每小题5分,满分15分).
12. 的二项展开式中项的系数为______.
13. 已知函数,则________.
14. 已知函数,,若当时,两函数的图象上分别存在点、,使得、关于直线对称,则实数的取值范围是_________.
四、解答题(本题共计5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤).
15. 有3台车床加工同一型号的零件,第1台加工的次品率为6%,第2,3台加工的次品率均为5%,加工出来的零件混放在一起.已知第1,2,3台车床加工的零件数分别占总数的25%,30%,45%.
(1)任取一个零件,计算它是次品的概率;
(2)如果取到的零件是次品,计算它是第i(i=1,2,3)台车床加工的概率.
16. 设等差数列的前项和为,且.
(1)求;
(2)设,,求.
17. 已知数列前项和为,,.
(1)求证:数列为等比数列,并求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
18. 已知函数.
(1)判断函数的单调性,并求出的极值;
(2)在图中画出函数的大致图象;
(3)若方程有2个解,求实数m的取值范围.
19. 已知函数 .
(1)当时,
① 求的最小值;
② 设,求证: ;
(2)设,,是的两个极值点,求证:.
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