内容正文:
四川省双流中学2025-2026学年度高2024级高二下期中考试
数学学科试卷
注意事项:
1.本试卷共8道单选题,3道多选题,3道填空题,5道解答题.
2.选择题部分用2B铅笔填涂,非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写.
3.考试结束后,将试卷,答题卡,草稿纸交回.
一、单项选择题.(共8题,每5题,共40分)
1. 的求导结果( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复合函数的求导法则求解.
【详解】.
2. 已知等比数列中,,,则等于( )
A. B. 4 C. D. 不确定
【答案】C
【解析】
【分析】由等比数列的性质可得,,即可得解.
【详解】设数列的公比为,
数列为等比数列,且,,
又,,.
故选:C.
【点睛】本题考查了等比数列通项公式和性质的应用,属于基础题.
3. 设是可导函数,且,则( )
A. 2 B. C. -1 D. -2
【答案】B
【解析】
【详解】
,即 .
4. 设函数在上可导,其导函数为,且函数的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A. 有极大值 B. 有极小值
C. 有极大值 D. 有极小值
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,当时,,而,则;
当时,,而,则;
当时,,而,则,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
则有极大值,无极小值.
5. 下图中的一系列三角形图案称为谢尔宾斯基三角形.图(1)中阴影三角形的个数为1,记为,图(2)中阴影三角形的个数为3,记为,以此类推,,,…,数列构成等比数列.设的前n项和为,若,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】依题意可得,再求出,即可得到方程,解得即可;
【详解】解:易知,所以,由,得,所以.
故选:C
6. 记为数列的前n项和.若,则( )
A. 有最大项,有最大项
B. 有最大项,有最小项
C. 有最小项,有最大项
D. 有最小项,有最小项
【答案】A
【解析】
【分析】利用二次函数的性质可判断得有最大项,再分析的正负情况可判断得有最大项,从而得解.
【详解】根据题意,,
对于二次函数,,其开口向下,对称轴为,
则当时,取得最大值,
所以当时,有最大值为16,所以有最大项.
又由可解得,
则当时,,当时,,当时,,
所以当或8时,最大,
则有最大项,有最大项.
故选:A.
7. 定义在上的函数的导函数为,且恒成立,则必有( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】构造函数,利用导数研究单调性,比较函数值的大小.
【详解】由,得.
设函数,则,
所以在上单调递减,从而,
即,即.
8. 已知函数在内不是单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由于函数在不是单调函数,则在内存在极值点,求导即可得结果.
【详解】由于函数在不是单调函数,
则在内存在极值点,所以在内有解,
即在内有解,
.
故选:D
二、多选题.(全选对得6分,选对但不全得部分分,有选错得0分)
9. 下面正确的是( )
A. 在等比数列中,若,,则
B. 等差数列的前项和为,且,则的最大值为
C. 在等差数列中,若,,则
D. 在等比数列中,若,,则
【答案】AB
【解析】
【分析】由等比中项的性质可得A正确;由等差数列的性质可得B正确;由等差的性质可得C错误;由等比数列下标的性质可得D错误;
【详解】对于A,因为为等比数列,所以,故A正确;
对于B,因为,,而,
所以的最大值为,故B正确;
对于C,因为为等差数列,所以,
所以,故C错误;
对于D,因为为等比数列,所以,故D错误;
故选:AB.
10. 已知,且,则( )
A. 存在,使得
B. 对任意,都有
C. 对任意,都存在,使得
D. 若过点可以作曲线的两条切线,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】求出,结合可解出,即有的解析式,
对A,根据单调性与的符号即可判断;
对B,根据单调性,得出函数凹凸性,即可判断;
对C,为割线斜率,根据单调性,可知上是否存在平行于割线的切线,则有,即可判断;
对D,设函数的切线方程,代入可得,此时有两条切线等价于方程有两个互异实根,令,讨论的单调性、最值,即可判断的范围.
【详解】,故,,,
再由,可得,,故,
,故在上单调递增,
对A,在上单调递增且,故不存在,使得,A错;
对B,,在上单调递增,故在上增加得越来越快,图像下凸,故对任意,都有,B对;
对C,由上得,图像下凸,故图像上任意一条割线AB,必存在与AB平行,切点为的切线,此时,即,故C对;
对D,设切点为,则切线方程为,将代入得:,要有两条切线,则方程有两个互异实根,
令,则,则当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减,故,
当时,;当时,,
故只需,即可使有两个互异实根,故D对.
故选:BCD
11. 定义:设为三次函数,是的导函数,是的导函数,若方程有实数解,则称点为三次函数图象的“拐点”.经过探究发现:任意三次函数图象的“拐点”是其对称中心.已知三次函数的极大值点和极小值点分别为,且有,则下列说法中正确的是( )
A.
B. 方程有三个根
C. 若关于的方程在区间上有两解,则或
D. 若函数在区间上有最大值,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】依题意可得的对称中心为,即可得到,从而求出、的值,再利用导数说明函数的单调性,求出函数的极值,即可画出函数图象,最后根据图象一一分析即可.
【详解】对于三次函数,则,,
若,令,则(、为的两根,为三次函数的两个极值点),
令,则,所以,
依题意的极大值点和极小值点分别为,且有,
所以的对称中心为,
对于A,由,可得,,
所以,即,解得,故A正确;
对于B,因为,,
当或时,当时,
所以在,上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,在处取得极小值,
则的图象如下所示:
由图可知与有且仅有个交点,所以方程有三个根,故B正确;
对于C,又,若关于的方程在区间上有两解,
即与在区间上有两个交点,则,故C错误;
对于D,由,
若函数在区间上有最大值,则,解得,即,故D正确.
故选:ABD
三、填空题.(15分)
12. 已知数列的通项公式为,则_________.
【答案】18
【解析】
【分析】将4代入通项公式,即得.
【详解】因为,所以.
13. 函数过的切线方程为_______________.
【答案】或
【解析】
【分析】分点是切点和点不是切点两种情况讨论,再分别求出这两种情况时的切线的斜率即可求出对应的切线方程.
【详解】由,
又,则点在函数的图象上,
又,
当是切点时,切线的斜率为,
此时函数的切线为,即;
当不是切点时,设切点为,,
则切线的斜率为,
整理得,解得,或(舍去),
则切线的斜率,
此时函数的切线为,即.
综上,切线方程为或.
14. ,当时,的极值点个数_________;当不确定的时候,的极小值点个数可能为_________.
【答案】 ①. 0 ②. 0
【解析】
【分析】根据极值点与导数的关系确定.
【详解】不论为何值,恒成立,
所以单调递增,无极值,当时,极值点个数为0,当不确定的时候,的极小值点个数也为0.
四、解答题.(77分)
15. 已知数列的前项和为,其中为常数,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若是等差数列,求和的取值范围,然后求出这个等差数列公差.
【答案】(1)
(2)可以是任何实数,,
【解析】
【分析】(1)利用与分段求通项,区分和两种情况求出;
(2)已知是等差数列,利用公差的性质,解出参数条件,同时得到公差表达式即可.
【小问1详解】
数列通项与前项和的关系是,
当时,代入题设相减,
对于,,
综上可得,.
【小问2详解】
对于,此时是等差数列,
公差为,
此时需要保证第一项和后面的项,构成等差数列,
因此,计算后得,
故可以是任何实数.
16. 已知.
(1)求;
(2)讨论的单调性,直接写出答案,不用写出过程;
(3)求在上可能的极值点个数.(用含的式子表示,写出最后答案即可)
【答案】(1)
(2)若增区间,减区间;若,增区间,减区间;,无单调性
(3)(表示为向下取整数.)
【解析】
【分析】小问(1)直接运用复合函数求导公式求解;小问(2)运用小问(1)的求导结果对进行讨论;小问(3)运用极值点与导数的关系将的值与题目要求的定义域内进行求解.
【小问1详解】
因为,所以,
【小问2详解】
由(1)可知,故对讨论,
当时,为常数函数,不单调;
当时, ,则单调递增,
即,则,
故;
,则单调递减,
即,则,
故;
当时, ,则单调递增,
即,则,
故;
,则单调递减,
即,则,
故;
【小问3详解】
由(1)可知,
极值点要满足,即,
得,解得,
当时,为常数函数,无极值点;
当时,当时,,
故讨论即可,因为,故,
解得,故极值点的个数为(向下取整)
17. 已知等差数列与公比为正数的等比数列满足,,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)直接利用已知条件建立等量关系式求出数列的通项公式.
(2)结合题意利用分组求和法与错位相减法求和即可.
【小问1详解】
由题意,设等差数列的公差为,
等比数列的公比为,,则 解得,
所以数列的通项公式,的通项公式为.
【小问2详解】
由题意得,
则数列的前项和
,
设,
则,
则
,
所以,所以.
18. 有一不等式:,.
(1)能否给出两个区间,使得“且”与“,”互为充要条件?说明理由.(注意均为非空开区间)
(2)求的最大值;
(3)当,对于所有整数都有吗?请说明理由.
【答案】(1)不能,理由如下:当可得,由可得,这两个投影范围可以求出,但与之间存在约束条件;例如虽然满足投影范围,但不满足原不等式(例如取),因此可行域不是矩形区域.故不存在独立的范围.
(2)
(3)令,需要验证,对于任意整数均有;
当时,,成立;当,,成立
当令
则,则故对所有
均成立;当左边,故不等式成立
综上,对于所有整数均成立.
【解析】
【分析】(1)通过举出反例说明结果;
(2)将问题化成两方程的公共点问题,并将化成函数,求这个函数的最大值问题;
(3)将a与b的值代入,并对x分类讨论进行求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
若直线与曲线没有公共点,那么恒成立,
因在时有最小值,可适当向上平移直线仍然使得不等式成立,
从而会更大,故最大值时直线与曲线必有公共点,但是不能相交,
设直线与曲线切于,则:
则,令,
,当时,,
当时,,
当时,,
故当时,取最大值,.
【小问3详解】
略
19. 设,已知定义在上的函数在区间内有一个零点,为的导函数.
(1)求;
(2)求的单调区间;
(3)设,函数,求证:.
【答案】(1)
(2)单调递增区间是,,单调递减区间是
(3)证明:由,
得,,
令函数,则,
由(1)知,当时,,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增.
因此,当时,,得,即,
令函数,则,
由(1)知,在上单调递增,
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减,
因此,当时,,即,
所以.
【解析】
【分析】(1)根据导数的运算规则求导;
(2)利用导数判断函数单调性;
(3)分别把、构成两个单变量函数,通过导数分析单调性、极值,结合零点条件确定函数符号,最终得出乘积小于0.
【小问1详解】
由,可得,
进而可得.
【小问2详解】
,解得或,
当x变化时,,的变化情况如下表:
x
+
-
+
↗
↘
↗
所以,的单调递增区间是,,单调递减区间是.
【小问3详解】
略
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四川省双流中学2025-2026学年度高2024级高二下期中考试
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注意事项:
1.本试卷共8道单选题,3道多选题,3道填空题,5道解答题.
2.选择题部分用2B铅笔填涂,非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写.
3.考试结束后,将试卷,答题卡,草稿纸交回.
一、单项选择题.(共8题,每5题,共40分)
1. 的求导结果( )
A. B. C. D.
2. 已知等比数列中,,,则等于( )
A. B. 4 C. D. 不确定
3. 设是可导函数,且,则( )
A. 2 B. C. -1 D. -2
4. 设函数在上可导,其导函数为,且函数的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A. 有极大值 B. 有极小值
C. 有极大值 D. 有极小值
5. 下图中的一系列三角形图案称为谢尔宾斯基三角形.图(1)中阴影三角形的个数为1,记为,图(2)中阴影三角形的个数为3,记为,以此类推,,,…,数列构成等比数列.设的前n项和为,若,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
6. 记为数列的前n项和.若,则( )
A. 有最大项,有最大项
B. 有最大项,有最小项
C. 有最小项,有最大项
D. 有最小项,有最小项
7. 定义在上的函数的导函数为,且恒成立,则必有( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数在内不是单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题.(全选对得6分,选对但不全得部分分,有选错得0分)
9. 下面正确的是( )
A. 在等比数列中,若,,则
B. 等差数列的前项和为,且,则的最大值为
C. 在等差数列中,若,,则
D. 在等比数列中,若,,则
10. 已知,且,则( )
A. 存在,使得
B. 对任意,都有
C. 对任意,都存在,使得
D. 若过点可以作曲线的两条切线,则
11. 定义:设为三次函数,是的导函数,是的导函数,若方程有实数解,则称点为三次函数图象的“拐点”.经过探究发现:任意三次函数图象的“拐点”是其对称中心.已知三次函数的极大值点和极小值点分别为,且有,则下列说法中正确的是( )
A.
B. 方程有三个根
C. 若关于的方程在区间上有两解,则或
D. 若函数在区间上有最大值,则
三、填空题.(15分)
12. 已知数列的通项公式为,则_________.
13. 函数过的切线方程为_______________.
14. ,当时,的极值点个数_________;当不确定的时候,的极小值点个数可能为_________.
四、解答题.(77分)
15. 已知数列的前项和为,其中为常数,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若是等差数列,求和的取值范围,然后求出这个等差数列公差.
16. 已知.
(1)求;
(2)讨论的单调性,直接写出答案,不用写出过程;
(3)求在上可能的极值点个数.(用含的式子表示,写出最后答案即可)
17. 已知等差数列与公比为正数的等比数列满足,,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
18. 有一不等式:,.
(1)能否给出两个区间,使得“且”与“,”互为充要条件?说明理由.(注意均为非空开区间)
(2)求的最大值;
(3)当,对于所有整数都有吗?请说明理由.
19. 设,已知定义在上的函数在区间内有一个零点,为的导函数.
(1)求;
(2)求的单调区间;
(3)设,函数,求证:.
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