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2024级高二7月初期末质量检测
数学(北师大版)B
满分150分,时间120分钟.请在答题卡上作答.
一、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,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】考查集合的运算以及方程和不等式的求解,分别求出A,B两个集合,再根据并集的定义求解.
【详解】由题意得,,,则.
故选C.
2. 下列命题中为真命题的是( )
A. ,使得 B. ,使得
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据全称量词与存在量词命题真假的判断方法依次判断即可.
【详解】选项A:因为,,所以选项A错误;
选项B:当时,,所以选项B错误;
选项C:,所以选项C正确;
选项D:因为有的无理数的平方仍是无理数,如:,所以选项D错误.
故选:C.
3. 已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据指数、对数的性质和运算法则,利用换底公式化简,再利用指数函数的单调性确定的取值范围,进而比较的大小.
【详解】,,
,
,
,故B正确.
故选:B.
4. 设数列为常数列,定义,则“是常数列”是“是常数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据条件,利用充分条件与必要条件的判断方法,即可求解.
【详解】若是常数列,不妨设(为常数),则为常数,
即“是常数列”可推出“是常数列”,
取,,显然有,且是常数列,但不是常数列,
所以“是常数列”推不出“是常数列”,即“是常数列”是“是常数列”的充分不必要条件,
故选:A.
5. 牛顿冷却定律是牛顿在1701年用实验确定的:物体在空气中冷却,如果物体的初始温度为,环境温度为,则分钟后物体的温度(单位:)满足:.已知环境温度为,一块面包从温度为的烤箱里拿出,经过分钟温度降至,要想温度降至,那么大约再经过( )
A. 10分钟 B. 20分钟 C. 30分钟 D. 40分钟
【答案】B
【解析】
【分析】先将,代入题设得出的值,设再经过分钟温度可由降为,将数据代入题设关系式求解即可.
【详解】由题意,当时,
有,解得:,即,
设再经过分钟后,温度可由,降至,
则,即,解得:.
6. 已知函数是上的增函数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据分段函数的性质,结合函数在上单调递增,分段讨论求出的取值范围.
【详解】函数是上的增函数,
当时,函数单调递减,单调递增,,解得,
当时,单调递增,当且仅当时成立,,解得;
当时,需满足,由上述分析知,故不等式转化为,解得.
综上可得,,故C正确.
故选:C.
7. 已知等差数列的公差为,其前项和为,,,则下列结论错误的是( )
A. B. C. 中最大 D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用等差数列性质结合给定条件可得,再逐项分析判断作答.
【详解】等差数列的公差为d,其前n项和为,
由,得,由,得,
则有,即,B正确;,A正确;
因,且,,则是递减等差数列,其前6项均为正,从第7项起为负数,因此,中最大,C正确;
,,,即,D不正确.
8. 若函数的图象在处的切线也是曲线的切线,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出函数的图象在处的切线方程,设直线与曲线相切于点,由此用表示出,则,令,对求导得出的单调性,即可求出的最大值.
【详解】,则,
所以函数的图象在处的切线的斜率为,
所以函数的图象在处的切线方程为:,
即,
设直线与曲线相切于点,,
所以,所以,则,则,
所以,
令,所以,
令,解得:,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
所以当时取得最大值,则.
二、选择题:本题共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. 下列命题中,正确的有( )
A. 函数与函数表示同一函数
B. 若函数的定义域为,则函数的定义域为
C. 若函数,则
D. 函数的零点所在区间为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据相等函数的定义即可判断A;根据抽象函数的定义域即可判断B;利用换元法即可判断C;根据零点的存在性定理即可判断D.
【详解】对于A,由,解得,
所以函数的定义域为,
由,解得或,
所以函数的定义域为,
所以函数与函数不是同一函数,故A错误;
对于B,令,解得,
所以函数的定义域为,故B正确;
对于C,令,则,
则,
所以,故C正确;
对于D,因为函数在上都是增函数,
所以函数在上是增函数,
又,
所以函数的零点所在区间为,故D正确.
故选:BCD.
10. 设正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 的最小值为6 D. 的最大值为9
【答案】AC
【解析】
【分析】先消元限定定义域,然后利用二次函数性质、常数代换法、取特值求解即可.
【详解】由及正实数,得,且.
对选项A:,这是关于的二次函数,开口向下,
对称轴为,且,故的最大值为. 该项正确.
对选项B:,对称轴为,
代入得最小值为,不等于. 该项错误.
对选项C:,
当且仅当时等号成立,故最小值为. 该项正确.
对选项D:令,则,所以最大值不是9. 该项错误.
11. 在无穷数列中,记,若,仍是中的项,则称为“和封闭数列”.下列说法正确的有( )
A. 若,则为“和封闭数列”
B. 若,则不为“和封闭数列”
C. 若为“和封闭数列”,则也为“和封闭数列”
D. 若为无穷等差数列,则一定可以分解成两个“和封闭数列”的和的形式
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A,先计算的前项和,验证对任意正整数,都存在正整数使得,结合“和封闭数列”定义判断;对B,验证的前项和不是数列中的项;对C,取,验证的前项和不是中的项;对D:设无穷等差数列通项为,通过推导验证是否一定能拆分为两个“和封闭数列”的和,判断正误.
【详解】对于A:若 ,则前项和 ,
因为一奇一偶,一定是正整数,记,则,即是数列中的项,
因此是“和封闭数列”,A正确;
对于B:若 ,则,不是的幂,即不在数列中,因此不为“和封闭数列”,B正确;
对于C:取(已证是和封闭数列),其,即为,
的前项和,不存在正整数使得,即不是中的项,
因此不是和封闭数列,C错误;
对于D:任意无穷等差数列可写为 (),
令 ,,显然 ,
对,前项和 ,取,
由于一定是偶数,因此是正整数,且,故是和封闭数列;
对,前项和 ,是正整数,故是和封闭数列;
因此任意无穷等差数列都可以拆成两个和封闭数列的和,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数.若,,则的值为__________,曲线在点处的切线方程为__________.
【答案】 ①. 1 ②.
【解析】
【分析】利用可求的值,从而得到,再求即可求切线方程.
【详解】,所以,解得.
所以,则,所以.
又,所以在点处的切线方程为,即.
13. 若点在曲线上,记数列的前项和为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据等比数列的定义判断数列为等比数列,利用等比数列的前项和化简求解即可.
【详解】由点在曲线上,则,所以,
故数列是首项为,公比为的等比数列,
所以.
14. 对于任意实数,当时,都有,则的最大值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用二次不等式恒成立,再放缩求解即可得最大值.
【详解】由题意得,在上恒成立,
则,所以,即,
又,所以,
当且仅当时取等号,故的最大值为.
故答案为:
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. 已知集合,{或}.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
因为,{或},,
所以,解得,即的取值范围为.
【小问2详解】
当时,满足,此时,解得.
当时,或,
解得或,
综上,或,即的取值范围为.
16. 已知函数.
(1)若的定义域为,求实数的范围;
(2)若,的最小值为,求实数的值;
(3)若,,解不等式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据函数的定义域为,得到对恒成立,结合二次函数图象得到,解不等式即可得到答案;
(2)令,结合对数函数的单调性,将的最小值为转化为的最小值为,即可求出;
(3)利用对数函数的单调性,将不等式转化为一元二次不等式,求解即可.
【小问1详解】
对于函数,要使其定义域为,则对恒成立,
令,函数的图象开口向上,若对恒成立,
则,解得,
则实数的范围为.
【小问2详解】
当时,,
令,
因为在上单调递增,的最小值为3,
则的最小值为,
则,解得,
所以实数的值为.
【小问3详解】
当,时,,
不等式可化为,即
因为函数在上单调递减,
则,解得或,
所以不等式的解集为.
17. 已知数列是以为首项,4为公比的等比数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先计算,再利用累加法可求.
(2)利用,计算,从而得到,再利用错位相减法可求和.
【小问1详解】
由题意得,,
当时,由累加法,得
,
当时,,满足上式,
综上所述,.
【小问2详解】
由(1)得,,则,
,
,
所以
,
所以.
18. 已知为奇函数,且定义域为,.
(1)求的值,判断的单调性,并用定义法证明;
(2)若,求的取值范围;
(3)若存在两个不相等的实数,,使,且.求实数的取值范围.
【答案】(1)证明如下:
因为为奇函数,定义域为,
所以,得,经验证满足题设,
在定义域上为增函数,证明如下:
任取,,且,,
,
所以,在定义域上为增函数;
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)由奇函数性质求参数,进而判断函数的单调性,应用单调性定义证明即可;
(2)由(1)所得单调性列不等式求参数范围;
(3)由题设可得,且令,则能成立,结合二次函数的性质列不等式求参数范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)得,解得;
【小问3详解】
,
,
,即,
,
,,
令,,,
,
,则存在一个实数,使成立,
只需或,解得或,
综上:.
19. 已知函数的定义域为,且是偶函数,是奇函数.
(1)求的解析式;
(2)已知函数.
(i)求证:函数有且只有一个零点;
(ii)记函数的零点为,求证:.
【答案】(1)
(2)(i)由题意知,
的定义域为,
当时,,此时在上单调递增,
又在上单调递增,所以在上单调递增,
又,,
所以在上有唯一零点;
当时,,,所以,
所以在上没有零点;
当时,,所以,所以,
所以在上没有零点.
综上,有且只有一个零点.
(ii)由题意知,,且,
所以,
所以.
令,因为,所以,
又,则,
所以,
因为,所以,即.
【解析】
【分析】(1)利用奇偶函数定义列出关于与的两个等式,联立消去解出;
(2)(i)拆分定义域三段分别分析符号,结合单调性与零点存在定理判定仅一段存在唯一零点,其余区间恒正无零点,从而得证;(ii)利用零点条件对目标式代换变形,换元确定取值范围,将原式化为关于的二次函数,结合范围推证.
【小问1详解】
因为是偶函数,所以,
所以,
因为是奇函数,所以,
所以,
所以,即.
【小问2详解】
(ⅰ)略;(ⅱ)略
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2024级高二7月初期末质量检测
数学(北师大版)B
满分150分,时间120分钟.请在答题卡上作答.
一、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,,则( )
A. B. C. D.
2. 下列命题中为真命题的是( )
A. ,使得 B. ,使得
C. D.
3. 已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
4. 设数列为常数列,定义,则“是常数列”是“是常数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 牛顿冷却定律是牛顿在1701年用实验确定的:物体在空气中冷却,如果物体的初始温度为,环境温度为,则分钟后物体的温度(单位:)满足:.已知环境温度为,一块面包从温度为的烤箱里拿出,经过分钟温度降至,要想温度降至,那么大约再经过( )
A. 10分钟 B. 20分钟 C. 30分钟 D. 40分钟
6. 已知函数是上的增函数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 已知等差数列的公差为,其前项和为,,,则下列结论错误的是( )
A. B. C. 中最大 D.
8. 若函数的图象在处的切线也是曲线的切线,则的最大值为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共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. 下列命题中,正确的有( )
A. 函数与函数表示同一函数
B. 若函数的定义域为,则函数的定义域为
C. 若函数,则
D. 函数的零点所在区间为
10. 设正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 的最小值为6 D. 的最大值为9
11. 在无穷数列中,记,若,仍是中的项,则称为“和封闭数列”.下列说法正确的有( )
A. 若,则为“和封闭数列”
B. 若,则不为“和封闭数列”
C. 若为“和封闭数列”,则也为“和封闭数列”
D. 若为无穷等差数列,则一定可以分解成两个“和封闭数列”的和的形式
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数.若,,则的值为__________,曲线在点处的切线方程为__________.
13. 若点在曲线上,记数列的前项和为,则__________.
14. 对于任意实数,当时,都有,则的最大值为_____.
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. 已知集合,{或}.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
16. 已知函数.
(1)若的定义域为,求实数的范围;
(2)若,的最小值为,求实数的值;
(3)若,,解不等式.
17. 已知数列是以为首项,4为公比的等比数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
18. 已知为奇函数,且定义域为,.
(1)求的值,判断的单调性,并用定义法证明;
(2)若,求的取值范围;
(3)若存在两个不相等的实数,,使,且.求实数的取值范围.
19. 已知函数的定义域为,且是偶函数,是奇函数.
(1)求的解析式;
(2)已知函数.
(i)求证:函数有且只有一个零点;
(ii)记函数的零点为,求证:.
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