内容正文:
龙东十校联盟高二学年数学期末试题
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由,可得,即,
又,所以图中阴影部分表示的集合为.
2. 若等比数列的公比为q,则“”是“是递增数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】利用充分条件和必要条件的定义结合等比数列的性质分析判断即可.
【详解】充分性:当,若时,为递减数列,故充分性不成立;
必要性:当为递增数列,若时,则,所以必要性不成立,
故“”是“是递增数列”的既不充分也不必要条件,
故选:D.
3. 已知幂函数的图象经过点,则图象的大致形状为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设,由,得,
解得,所以,
的定义域为,是偶函数,在上单调递减,
所以图象的大致形状与选项A中的图象一致.
4. 已知,且,则下列情况不可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】考虑函数的图象,
可得当,函数单调递增,
当时,一定有.
5. 南宋数学家杨辉在《详解九章算法·商功》一书中记载的“三角垛”如图所示,最顶层有个小球,第二层有个,第三层有个,第四层有个,┄┄,以此类推,则第层小球的个数为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设第层小球的个数为,则,,,,以此类推,
将上述式子累加可得,,
所以.
6. 已知函数(且)的图象恒过定点,且点在直线(,)上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由函数(且)的图象恒过定点可知函数恒过定点,代入直线可得,由于,,再利用均值不等式求出的最小值.
【详解】因为函数(且)的图象恒过定点,所以函数恒过定点,因为点在直线上,所以,
因为,,
所以,,
当且仅当即时取等号.
7. 已知关于的不等式的解集为,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为的解集为,所以,方程的两个根分别为,
所以,,即,,
所以不等式为,
因为,得,解得.
8. 若函数和它的导函数定义域都是,函数和都是偶函数,又,当时,恒成立,则当时,一定有( )
A. ,且 B. ,且
C. ,且 D. ,且
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数奇偶性、对称性以及周期性,分析导函数和原函数的单调性,即可得到结果.
【详解】因为是偶函数,且是奇函数,
所以是奇函数,即,
由此可得的图象关于点对称,所以,
所以,
两边求导得,,即,
则的图象关于直线对称,
因为,所以,
又因为是偶函数,
所以函数的图象关于直线对称,
即的图象关于点对称,
又因为,所以,,
由此可得,函数是周期为的周期函数,
当时,,
由时,,关于对称,
可得时,,,
所以,又,
所以时,,
由时,,单调递增且,
所以时,,
所以时,,
可得,所以,
又等价于,所以,
综上,时,,且.
二、多项选择题:本题共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. 已知等差数列的前项和为,则( )
A. 若,,则恒成立
B. 若,,则恒成立
C. 数列一定是等差数列
D. 若数列的前项和,则一定是等差数列
【答案】BCD
【解析】
【详解】设等差数列的公差为,
因为是等差数列,且,,所以,
选项A错误;
由,可得,
,可得,所以,
因此,数列单调递减,前项均为正,从开始为负,
故前项和的最大值为,即恒成立,选项B正确;
,记,
则为常数,
因此该数列是等差数列,C正确;
设,则,则,
则,
又符合上式,所以,所以一定是等差数列,D正确.
10. 已知,函数,则( )
A. 若的两个实数根为,(),则在区间上单调递减
B. 的图象一定关于点对称
C. 过函数图象上一点,可能作曲线的两条切线
D. 若有三个实数根,,,则
【答案】BC
【解析】
【分析】根据三次函数的对称性、导数性质,逐一判断各选项的正确性.
【详解】对于A,因为的两个实根为,(),
当时,时,,在区间上单调递减;
当时,时,,在区间上单调递增,A错误;
对于B,设,
得,
整理得,
根据多项式恒等对应系数相等,可得且,
从而三次函数是中心对称曲线,且由知其对称中心仍然在曲线上.
故对称中心为,B正确;
对于C,取图象上一点,设过点的切线切点为,
则切线的斜率为,
又切线的斜率也可表示成
整理得:,
则,
当时,方程有两个不同的实数根,例如取,取,
可求过点有两条切线和,C正确;
对于D,若有三个实数根,,,则
,所以,即,D错误.
11. 已知,符号表示不小于的最小的整数,例如,,则( )
A. 对于,都有
B. 函数的值域为
C. 不等式的解集是
D. 若,且方程有且仅有两个相异实根,则的取值范围是
【答案】BC
【解析】
【分析】利用符号的定义表示不小于的最小的整数,对于A:使用特殊值即可判断;对于B:,使得时,,,即可判断;对于C:先求解不等式可解得,再根据,判断的取值范围;对于D:当时,考虑函数和函数的图象的交点即可判断.
【详解】对于A:当时,,,,选项A错误;
对于B:,时,,所以,即的值域为,选项B正确;
对于C:由可解得,又因为,所以或者,所以,选项C正确;
对于D:当时,方程,函数的图象如图所示,当,两个函数图象仅有一个公共点,故选项D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的值域是______________.
【答案】
【解析】
【详解】因为,,即函数的值域是.
13. 若奇函数的定义域为,当时,,则当时,_______.
【答案】
【解析】
【分析】设则,将代入已知正区间函数式求出,再利用奇函数化简,得到时的表达式.
【详解】当时,,
,
所以,
即时,.
14. 若,函数和的公切线斜率为,则的取值范围是____________________.
【答案】
【解析】
【分析】分别设切点,求切线方程,化简可得,构造函数研究单调性即可.
【详解】设上的切点为,
因为,所以在点的切线方程为,
即,
设上的切点为,
因为,所以在点的切线方程为,
即,
则,
将两边取对数得,
将代入,得,所以,
令,则,
所以当时,,单调递增;
时,,单调递减,
又因为,,所以,
所以的取值范围是.
四、解答题:本题共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. 已知函数.
(1)若,都有,求实数的取值范围;
(2)若,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)分和两种情况,结合函数单调性得到不等式,求出的取值范围;
(2)变形,令,将其看作关于的一次函数,,使得,从而得到不等式,求出答案
【小问1详解】
当时,,符合题意;
当时,的对称轴为,故在区间上单调,
当时,开口向上,在区间上单调递减,只需,
即,解得,故;
当时,开口向下,在区间上单调递增,只需,
即,解得,故,
综上,且,
综上所述,实数的取值范围是.
【小问2详解】
,即,,
,令,
将其看作关于的一次函数,,使得,
只需或,
由可得,解得,
由可得,解得,
因为,所以实数的取值范围是.
16. 已知数列中,,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列中,,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)分为奇数、为偶数两种情况讨论,结合等差数列和等比数列的通项公式可得出数列的通项公式;
(2)计算得出,再利用错位相减法可求得的表达式.
【小问1详解】
当为奇数时,设,则,且,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
故;
当为偶数时,设,则,,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以.
综上所述,.
【小问2详解】
由(1)可知,,
所以,
①,
②,
①②得,
化简得.
17. 已知函数的图象关于点对称.
(1)求实数的值;
(2)求关于的不等式的解集.
【答案】(1);
(2)当时,不等式的解集为R;
当时,不等式的解集为
【解析】
【分析】(1)根据得到方程,求出;
(2)变形后得到在区间单调递减,从而得到不等式,由根的判别式分两种情况,求出不等式的解集
【小问1详解】
因为的图象关于点对称,
所以恒成立
即,
所以,
所以,即,
所以.
【小问2详解】
因为,所以,
由此可知,函数在区间单调递减,
因为,,
所以,即,
其中,
当时,,不等式的解集为R;
当时,,不等式的解集为.
18. 如果数列对任意的,,则称为“速增数列”.已知正项数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)判断数列是不是“速增数列”?请说明理由;
(3)若数列是“速增数列”,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)数列是“速增数列”.
因为
所以数列是“速增数列”.
(3)
【解析】
【分析】(1)将递推关系因式分解,得到,利用累乘法求解;
(2)根据速增数列定义得,即可证明;
(3)由(2)问及是“速增数列”得,代入得到关于的不等式,进而求解.
【小问1详解】
因为,
所以,
因为,所以,
由此可得,即,
所以时,,
又当时,也满足,
所以数列的通项公式.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
若是“速增数列”,
则对于恒成立,
即,
整理得对于恒成立,
所以,即.
19. 已知函数.
(1)若是函数的极大值点,求实数的取值范围;
(2)若,求证:;
(3)若,求证:函数有且仅有1个零点.
【答案】(1)
(2)证明:由(1)可知,当时,在上单调递增,在上单调递减,
所以.
(3)证明:由(1)可知,①当时,在上单调递增,且,
所以函数有且仅有1个零点;
②当时,在和上单调递增,在上单调递减,
且,所以在区间无零点,
由,
令,
则,
设,
则,
所以在上单调递减,
所以,
所以在上单调递减,
所以
由,
则
所以,即,
又因为,,
所以函数有且仅有1个零点在区间内;
综上所述,若,函数有且仅有1个零点.
【解析】
【分析】(1)利用函数导数与单调性以及函数极值的定义分析求解即可;
(2)结合函数单调性分析即可证明;
(3)根据函数导数与单调性,函数零点的定义,利用分类讨论分析证明即可.
【小问1详解】
因为,定义域为
所以,
①若,当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
此时是函数的极大值点,符合题意;
②若,则,当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
时,,单调递增,
所以是函数的极大值点,符合题意;
③若,则,当时,,单调递增,
此时不是函数的极值点,不符合题意;
④若,则,当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
时,,单调递增,
此时是函数的极小值点,不符合题意;
综上所述,实数的取值范围为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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龙东十校联盟高二学年数学期末试题
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
2. 若等比数列的公比为q,则“”是“是递增数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知幂函数的图象经过点,则图象的大致形状为( )
A. B.
C. D.
4. 已知,且,则下列情况不可能成立的是( )
A. B.
C. D.
5. 南宋数学家杨辉在《详解九章算法·商功》一书中记载的“三角垛”如图所示,最顶层有个小球,第二层有个,第三层有个,第四层有个,┄┄,以此类推,则第层小球的个数为( )
A. B.
C. D.
6. 已知函数(且)的图象恒过定点,且点在直线(,)上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 已知关于的不等式的解集为,则的解集为( )
A. B.
C. D.
8. 若函数和它的导函数定义域都是,函数和都是偶函数,又,当时,恒成立,则当时,一定有( )
A. ,且 B. ,且
C. ,且 D. ,且
二、多项选择题:本题共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. 已知等差数列的前项和为,则( )
A. 若,,则恒成立
B. 若,,则恒成立
C. 数列一定是等差数列
D. 若数列的前项和,则一定是等差数列
10. 已知,函数,则( )
A. 若的两个实数根为,(),则在区间上单调递减
B. 的图象一定关于点对称
C. 过函数图象上一点,可能作曲线的两条切线
D. 若有三个实数根,,,则
11. 已知,符号表示不小于的最小的整数,例如,,则( )
A. 对于,都有
B. 函数的值域为
C. 不等式的解集是
D. 若,且方程有且仅有两个相异实根,则的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的值域是______________.
13. 若奇函数的定义域为,当时,,则当时,_______.
14. 若,函数和的公切线斜率为,则的取值范围是____________________.
四、解答题:本题共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. 已知函数.
(1)若,都有,求实数的取值范围;
(2)若,使得,求实数的取值范围.
16. 已知数列中,,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列中,,求的前项和.
17. 已知函数的图象关于点对称.
(1)求实数的值;
(2)求关于的不等式的解集.
18. 如果数列对任意的,,则称为“速增数列”.已知正项数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)判断数列是不是“速增数列”?请说明理由;
(3)若数列是“速增数列”,求实数的取值范围.
19. 已知函数.
(1)若是函数的极大值点,求实数的取值范围;
(2)若,求证:;
(3)若,求证:函数有且仅有1个零点.
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