内容正文:
高二5月数学素养测试
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(共40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,
所以或,
所以.
2. 已知是等差数列,且,,此数列的首项与公差依次为( )
A. 19, B. 21, C. 15, D. 16,
【答案】A
【解析】
【详解】设等差数列的公差为,由,,
可得,解得,
所以数列的首项与公差依次为.
3. 函数的导函数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为,,
所以函数的导函数.
4. 定义在上的函数,则( )
A. B. C. 2 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数的定义求解.
【详解】
5. 已知为等差数列,为等比数列,,则( )
A. 4 B. 7 C. 8 D. 15
【答案】B
【解析】
【分析】设出公差与公比,由题中所给条件列方程组即可求出公差与公比,即可得解.
【详解】设的公差为,的公比为,
则由题可知,有,解得或(舍去),则,
因此.
故选:B.
6. 中国共产党第二十次全国代表大会于2022年10月16日在北京召开,二十大报告提出:尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求.必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展.某市为了改善当地生态环境,计划通过五年时间治理市区湖泊污染,并将其建造成环湖风光带,预计第一年投入资金81万元,以后每年投入资金是上一年的倍;第一年的旅游收入为20万元,以后每年旅游收入比上一年增加10万元,则这五年的投入资金总额与旅游收入总额分别为( ).
A. 781万元,60万元 B. 525万元,200万元
C. 781万元,200万元 D. 1122万元,270万元
【答案】C
【解析】
【分析】根据等差数列和等比数列前项和求解即可.
【详解】由题意知这五年投入的资金构成首项为81,公比为,项数为5的等比数列,
所以这五年投入的资金总额是(万元).
由题意知这五年的旅游收入构成首项为20,公差为10,项数为5的等差数列,
所以这五年的旅游收入总额是(万元).
故选:C.
7. 若函数在区间有两个不同的极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】对函数求导后,由题意可知导函数在有2个不同的零点,从而可得方程有两个不同的实根,再结合二次函数的性质可求得结果.
【详解】函数的定义域为,
,在有两个不同极值点.
分母恒成立,令在上有两个不同的正实根.
函数,两个不同根都在需满足:
①判别式,结合得;
②对称轴,解得.
③区间端点,解得;恒成立.
综上,.
8. 已知是定义在上的奇函数,是函数的导函数且在上,若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,求导并利用导数结合的单调性和奇偶性分析的单调性和奇偶性,从而转化不等式为,进而求出实数的取值范围.
【详解】设,则,
又在上,,则,
函数在上单调递减,
又是定义在上的奇函数,则,
,即,
函数为上的奇函数,
在上单调递减,
又,
,即,
,解得.
二、多选题(共18分)
9. 已知正项等比数列的公比为,是其前项和,若,且,则( )
A. B. 是数列中的项
C. D. ,,成等差数列
【答案】ABD
【解析】
【分析】由已知结合等比数列的通项公式求出,然后结合等比数列与等差数列的性质及求和公式即可求解.
【详解】正项等比数列的公比为,,且,
则,
即,即或舍,A正确;
因为,则,,
令,则,是数列的第项,B正确;
,C错误;
因为,,则,所以,,成等差数列,D正确.
10. (多选)在数列中,若,则称数列为“凸数列”.已知数列为“凸数列”,且,,设数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】首先根据“凸数列”的定义推导递推关系,计算数列前几项确定周期,结合周期性质判断各项值与前项和即可.
【详解】由“凸数列”定义,移项得递推公式:,
,则,
已知, 则,,
,,
可得数列是周期为6的周期数列,且一个周期的和。
选项A:由计算得,正确;
选项B:由计算得,错误;
选项C:,故,正确;
选项D:,错误.
11. 设函数,则( )
A. 有三个零点
B. 是的极小值点
C. 当时,
D. 曲线上存在无数多对互相平行的切线
【答案】BCD
【解析】
【详解】对于A,令,解得或,所以有两个零点,A错误;
对于B, ,
所以当时,,当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
所以是的极小值点,B正确;
对于C,
,
当时,,所以,
所以当时,,C正确;
对于D,,
所以对于任意的实数,都有两个解,
所以曲线上存在无数多对互相平行的切线,D正确.
三、填空题(共15分)
12. 用长为18m的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为,当长方体的体积最大时,该长方体的长为______m.
【答案】2
【解析】
【分析】设长方体的宽为,体积为,则,利用导数求出的最大值即可求解.
【详解】设长方体的宽为,则长方体的长为,故长方体的高为,
则解得,设长方体的体积为,
所以,
则,令,解得,令,解得,
故在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以在处取得极大值,也是最大值,此时长为.
故答案为:2
13. 设两个等差数列的前项和分别为,若对任意正整数都有,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据等差数列下标和的性质以及前项和公式求得正确答案.
【详解】因为为等差数列,
所以.
14. 若直线与曲线相切,则的最小值为________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用相切构造方程①,利用导数的几何意义构造方程②,联立①②得出关系,一元化,求最小值.
【详解】已知直线与曲线相切,设切点横坐标为,
则①,
曲线求导得,则②,解得,
代入①得,,故,
,
当时,取得最小值,最小值为.
四、解答题(共77分)
15. 已知函数
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1)
(2)单调递增区间为和,单调递减区间为.
【解析】
【小问1详解】
,
由得曲线在点处的切线方程为;
【小问2详解】
由得或;得;
故的单调递增区间为和,单调递减区间为.
16. 已知某物体的运动方程为(位移的单位:m,时间的单位:s).
(1)求该物体在内的平均速度;
(2)求该物体的初速度;
(3)求该物体在时的瞬时速度.
【答案】(1)
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)根据平均速度的概念求平均速度.
(2)根据求初速度.
(3)根据求该物体在时的瞬时速度.
【小问1详解】
因为该物体在内的时间变化量,
该物体在内的位移变化量,
所以该物体在内的平均速度为.
【小问2详解】
求该物体的初速度即求该物体在时的瞬时速度.
因为该物体的位移在附近的平均变化率.
当无限趋近于0时,无限趋近于,
所以该物体的初速度为.
【小问3详解】
该物体在时的瞬时速度即为位移在处的瞬时变化率.
因为该物体的位移在附近的平均变化率,
当无限趋近于0时,无限趋近于,
所以该物体在时的瞬时速度为.
17. 已知数列满足.
(1)求证:数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【解析】
【分析】(1)根据递推公式和等差数列定义以及等差数列通项公式证明、求解即可;
(2)表示出数列的通项公式,然后利用裂项相消法求解即可.
【小问1详解】
证明:显然,对两边同时取倒数,
得,即,
所以数列是公差为2的等差数列,
又,所以,
所以.
【小问2详解】
因为,
所以,
则数列的前项和
所以.
18. 已知函数,且.
(1)求的值;
(2)若.
(ⅰ)求在上的最大值和最小值;
(ⅱ)若使得成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)最大值为,最小值为;(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)对函数求导,代入求出的关系,进而求解;
(2)(ⅰ)求导,利用导数分析函数的单调性和极值,结合端点值得出在上的最大值和最小值;(ⅱ)把存在性问题转化成在上的最大值,进而构造不等式求出实数m的取值范围.
【小问1详解】
函数求导得
,
已知,则,
.
【小问2详解】
(ⅰ),则,求导得:,
,在上恒成立,
导数符号由决定:
当时,,,单调递增;
当时,,,单调递减;
在处取得极大值,即为最大值,,
,,
,
在上的最小值为,最大值为;
(ⅱ)已知使得成立,则在上的最大值,
在上的最大值为,
,解得,
又,,
的取值范围为.
19. 已知函数,若存在数列满足.称是的“伴随数列”,称为数列的“伴随函数”.
(1)若数列的“伴随函数”,求最小的正数的值,使得数列为等比数列.
(2)若某数列的“伴随函数” ,证明:;
(3)若某数列的“伴随函数”,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求出前3项,利用等比中项的性质得出A的表达式求最值;
(2)构造函数,利用导数判断单调性求最值证明不等式;
(3)结合(2)中的结论,利用累加法构建数列通项公式的不等式,再化简并放缩构造所求不等式,再结合函数放缩求证
【小问1详解】
,
由得,,即,
解得最小为4,故当时成立.
【小问2详解】
依题意,定义域为,据定义域分段讨论,
当时,,
令,,
所以,当时,单调递增,即,
,所以,即成立;
当时,,
令,,
故当时,单调递增,即,
,,即成立;
综上,成立
【小问3详解】
由(2)知, ,令,,
则 ,故 ,
所以当时,
即,可得当时,.
所以,即,
又时,有,
由于,
设 ,则,
令,则,令,则,
所以在上单调递增,在上单调递减,
故,即 , ,
当时,令,则,
所以,得证.
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高二5月数学素养测试
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(共40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知是等差数列,且,,此数列的首项与公差依次为( )
A. 19, B. 21, C. 15, D. 16,
3. 函数的导函数( )
A. B. C. D.
4. 定义在上的函数,则( )
A. B. C. 2 D. 4
5. 已知为等差数列,为等比数列,,则( )
A. 4 B. 7 C. 8 D. 15
6. 中国共产党第二十次全国代表大会于2022年10月16日在北京召开,二十大报告提出:尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求.必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展.某市为了改善当地生态环境,计划通过五年时间治理市区湖泊污染,并将其建造成环湖风光带,预计第一年投入资金81万元,以后每年投入资金是上一年的倍;第一年的旅游收入为20万元,以后每年旅游收入比上一年增加10万元,则这五年的投入资金总额与旅游收入总额分别为( ).
A. 781万元,60万元 B. 525万元,200万元
C. 781万元,200万元 D. 1122万元,270万元
7. 若函数在区间有两个不同的极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知是定义在上的奇函数,是函数的导函数且在上,若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共18分)
9. 已知正项等比数列的公比为,是其前项和,若,且,则( )
A. B. 是数列中的项
C. D. ,,成等差数列
10. (多选)在数列中,若,则称数列为“凸数列”.已知数列为“凸数列”,且,,设数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
11. 设函数,则( )
A. 有三个零点
B. 是的极小值点
C. 当时,
D. 曲线上存在无数多对互相平行的切线
三、填空题(共15分)
12. 用长为18m的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为,当长方体的体积最大时,该长方体的长为______m.
13. 设两个等差数列的前项和分别为,若对任意正整数都有,则的值为__________.
14. 若直线与曲线相切,则的最小值为________.
四、解答题(共77分)
15. 已知函数
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
16. 已知某物体的运动方程为(位移的单位:m,时间的单位:s).
(1)求该物体在内的平均速度;
(2)求该物体的初速度;
(3)求该物体在时的瞬时速度.
17. 已知数列满足.
(1)求证:数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
18. 已知函数,且.
(1)求的值;
(2)若.
(ⅰ)求在上的最大值和最小值;
(ⅱ)若使得成立,求实数m的取值范围.
19. 已知函数,若存在数列满足.称是的“伴随数列”,称为数列的“伴随函数”.
(1)若数列的“伴随函数”,求最小的正数的值,使得数列为等比数列.
(2)若某数列的“伴随函数” ,证明:;
(3)若某数列的“伴随函数”,证明:.
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