精品解析:安徽省怀宁县高河中学2022-2023学年高二下学期第二次月考数学试题(解析版)
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这是一份精品解析:安徽省怀宁县高河中学2022-2023学年高二下学期第二次月考数学试题(解析版),共15页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2023年春高河中学高二第二次考试数学试题
考试范围:数列、导数、计数原理;考试时间:120分钟;总分:150分
一、单选题
1. 已知,,则,的等差中项为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分母有理化可得,从而可求出,即可得到,的等差中项.
【详解】由题意,,
所以.
所以,的等差中项为.
故选:C.
【点睛】本题考查等差中项,考查学生的计算能力,属于基础题.
2. 已知等差数列的前项和为,若,,,则( )
A. 1004 B. 1005 C. 1006 D. 1007
【答案】C
【解析】
【分析】由题意解出公差后求解
【详解】∵等差数列的前项和为,,
∴,
∵代入解得,
∵,∴,即,
∴
故选:C
3. “谁知盘中餐,粒粒皆辛苦”,节约粮食是我国的传统美德.已知学校食堂中午有2种主食、6种素菜、5种荤菜,小华准备从中选取1种主食、1种素菜、1种荤菜作为午饭,并全部吃完,则不同的选取方法有( )
A. 13种 B. 22种 C. 30种 D. 60种
【答案】D
【解析】
【分析】根据分步乘法计数原理可求出结果.
【详解】根据分步乘法计数原理,共有(种)不同的选取方法,
故选:D.
4. 已知函数f(x)=ex-(x+1)2(e为2.718 28…),则f(x)的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
利用特殊值代入,可排除A、D,根据导数判断函数的单调性可排除B,即可得出结果.
【详解】函数,当时,,故排除A、D,又,当时,,所以在为减函数,故排除B,
故选:C.
【点睛】本题考查函数的图象、利用导数研究函数的单调性,识别函数图象问题,往往可根据特殊值或特殊自变量所在区间利用排除法解答,属于中档题.
5. 定义在的函数,对任意,恒有,,则a与b的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【分析】构造函数,对其求导得,由,可得,从而可得在上单调递减,进而可比较出与的大小
【详解】构造函数,则,
由可知,
则函数在上单调递减,
所以,即.
故选:B.
6. 数列满足,且,则等于( )
A. 19 B. 20 C. 21 D. 22
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,将原式变形可得,由累加法分析可得﹒
【详解】根据题意,数列满足,且,
即,
变形可得,
则有,
则,故;
故选:B.
7. 已知数列满足,则当取得最大值时的值为( )
A. 2020 B. 2024 C. 2022 D. 2023
【答案】A
【解析】
【分析】利用作商法可得,讨论n的取值判断与1的大小关系,即可得最大时的值.
【详解】∵,
∴当时,;当时,,
∴根据选项,当时,取得最大值.
故选:A.
8. 历史上数列的发展,折射出许多有价值的数学思想方法,对时代的进步起了重要的作用,比如意大利数学家列昂纳多斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,…即,,此数列在现代物理、准晶体结构及化学等领域有着广泛的应用,若此数列被4整除后的余数构成一个新的数列,又记数列满足,,,则的值为( )
A. 4 B. C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】
首先写出数列的项,判断数列是周期数列,再求解数列的项,并判断数列的周期,再求解前2021项和.
【详解】由题意可知,为1,1,2,3,1,0,1,1,2,3,1,0,1,1…周期为6的数列,
为1,1,1,1,,,1,0,1,1,,,1,0是从第三项起周期为6的数列.
从第3项起,每一个周期的6个数的和是,
所以
.
故选:C
【点睛】关键点点睛:本题的关键是读懂题意,并能正确写出数列和的项,并判断数列是周期数列,再求和就容易了.
二、多选题
9. 设公差不为0等差数列的前n项和为,若,则下列各式的值为0的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】由得,利用可知不正确;;根据可知 正确;根据可知不正确;根据可知正确.
【详解】因为,所以,所以,
因为公差,所以,故不正确;
,故正确;
,故不正确;
,故正确.
故选:BD.
【点睛】本题考查了等差数列的求和公式,考查了等差数列的下标性质,属于基础题.
10. 现有6位同学去听同时进行的5个课外知识讲座,每位同学可自由选择其中的一个讲座,则不同选法的种数错误的是( ).
A. B. C. D. 6×5×4×3×2
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题意,每位同学都有5种选择,结合分步计数原理,即可求解.
【详解】根据题意,每位同学都有5种选择,共有(种)不同的选法,
所以A正确,B,C,D错误.
故选:BCD.
11. 已知函数,则( )
A. 有两个极值点 B. 有三个零点
C. 点是曲线的对称中心 D. 直线是曲线的切线
【答案】AC
【解析】
【分析】利用极值点的定义可判断A,结合的单调性、极值可判断B,利用平移可判断C;利用导数的几何意义判断D.
【详解】由题,,令得或,
令得,
所以在,上单调递增,上单调递减,所以是极值点,故A正确;
因,,,
所以,函数在上有一个零点,
当时,,即函数在上无零点,
综上所述,函数有一个零点,故B错误;
令,该函数的定义域为,,
则是奇函数,是的对称中心,
将的图象向上移动一个单位得到的图象,
所以点是曲线的对称中心,故C正确;
令,可得,又,
当切点为时,切线方程为,当切点为时,切线方程为,故D错误.
故选:AC.
12. (多选)设为函数的导函数,已知,,则下列结论不正确的是( )
A. 在单调递增 B. 在单调递增
C. 在上有极大值 D. 在上有极小值
【答案】AC
【解析】
【分析】由题意构造函数,利用导数判断的单调性和极值情况.
【详解】由可得:,,即.
令,则令,解得:;令,解得:;
所以函数在单减,在单增.
在处取得极小值,也是最小值,无极大值.
故选:AC
三、填空题
13. 函数,则_________ .
【答案】##-0.75
【解析】
【分析】根据给定条件变形,直接计算即可作答.
【详解】因,于是得,
所以.
故答案为:
14. 用种不同的颜色给图中个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求相邻的两个格子颜色不同,涂色方法有______种.
【答案】320
【解析】
【分析】先从左边第一个格子开始涂色,然后第二个、第三个、第四个格子涂色方法,由分步乘法计数原理可得解.
【详解】先从左边第一个格子开始涂色,第一个格子有5种涂色方法,第二个格子有4种涂色方法,第三个格子有4种涂色方法,第四个格子有4种涂色方法,
所以共有种不同的涂色方法.
故答案为:.
15. 等差数列中,,,且,是前项和,则下列判断正确的有_______.
①数列的最小项是;
②,,;
③先单调递减后单调递增;
④当时,最小;
⑤.
【答案】①③④
【解析】
【分析】根据等差数列的通项公式和前项和公式分别进行判断.
【详解】解:①等差数列中,,,,即数列单调递增,数列的最小项是;①正确.
②,,且,,即,
,
,
;②错误.
③当时,,当时,,先单调递减后单调递增;③正确.
④当时,,当时,,当时,最小;④正确.
⑤,,⑤错误.
故正确是①③④.
故答案为:①③④
16. 2022年北京冬奥会开幕式中,当《雪花》这个节目开始后,一片巨大的“雪花”呈现在舞台中央,十分壮观.理论上,一片雪花的周长可以无限长,围成雪花的曲线称作“雪花曲线”,又称“科赫曲线”,是瑞典数学家科赫在1904年研究的一种分形曲线.如图是“雪花曲线”的一种形成过程:从一个正三角形开始,把每条边分成三等份,然后以各边的中间一段为底边分别向外作正三角形,再去掉底边,重复进行这一过程.
若第1个图形中的三角形的边长为2,则第4个图形的周长为______.
【答案】
【解析】
【分析】由图形之间的边长的关系,得到周长是等比数列,再按照等比数列通项公式可得解.
【详解】记第个图形为,三角形边长为,边数,周长为,则
有条边,边长;有条边,边长;有条边,边长;
分析可知,即;,即,
当第1个图形中的三角形的边长为2,时,即,,
所以,
则第4个图形的周长为.
故答案为:.
四、解答题
17. 已知函数
(1)求f(x)在x=0处的切线的方程;
(2)求函数f(x)的单调增区间.
【答案】(1);(2)增区间为,,减区间.
【解析】
【分析】(1)求出和的值,利用点斜式可得出所求切线的方程;
(2)求出函数的极值点,列表分析函数的单调性以及导数符号的变化,即可得出函数的单调区间.
【详解】(1),,则,.
因此,曲线在处的切线方程为;
(2)令,得,列表如下:
极大值
极小值
所以,函数的增区间为,,减区间.
18. 某校高中部,高一有6个班,高二有7个班,高三有8个班,学校利用星期六组织学生到某厂进行社会实践活动.
(1)任选1个班的学生参加社会实践活动,有多少种不同的选法?
(2)三个年级各选1个班的学生参加社会实践活动,有多少种不同的选法?
(3)选2个班的学生参加社会实践活动,要求这2个班不同年级,有多少种不同的选法?
【答案】(1)21;(2)336;(3)146.
【解析】
【分析】(1)根据条件利用分类加法计数原理即可计算得解;
(2)根据条件利用分步乘法计数原理即可计算得解;
(3)先分三类,再将每一类分两步用分步乘法计数原理求出对应结果,然后将各类的计算结果相加即得.
【详解】(1)分三类:第一类,从高一年级选1个班,有6种不同的选法;第二类,从高二年级
选1个班,有7种不同的选法;第三类,从高三年级选1个班,有8种不同的选法,
由分类加法计数原理,知共有种不同的选法;
(2)分三步:第一步,从高一年级选1个班,有6种不同的选法;第二步,从高二年级
选1个班,有7种不同的选法;第三步,从高三年级选1个班,有8种不同的选法,
由分步乘法计数原理,知共有种不同的选法;
(3)分三类,每类又分两步:第一类,从高一,高二两个年级中各选1个班,有种不同的选法,
第二类,从高一、高三两个年级中各选1个班,有种不同的选法,
第三类,从高二,高三两个年级中各选1个班,有种不同的选法,
由分类加法计数原理,知共有种不同的选法.
19. 数列的前n项和记为,且=1,
(1)求证:数列是等比数列
(2)求数列通项公式
【答案】(1)见解析(2)
【解析】
【分析】(1)把,化为化简整理得,进而可推出是以1为首项2为公比的等比数列,利用等比数列的通项公式即可得出;(2)由,结合(1)可得,当时,.
【详解】(1),
,又.
是以1为首项2为公比的等比数列
(2)是以1为首项2为公比的等比数列,
,即,
当时,,
也符合,所以,
【点睛】本题主要考查数列的通项公式与前项和公式之间的关系,属于中档题. 已知数列前项和与第项关系,求数列通项公式,常用公式,将所给条件化为关于前项和的递推关系或是关于第项的递推关系,若满足等比数列或等差数列定义,用等比数列或等差数列通项公式求出数列的通项公式,否则适当变形构造等比或等数列求通项公式. 在利用与通项的关系求的过程中,一定要注意 的情况.
20. 已知等差数列的公差,前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若(为非零常数),且数列也是等差数列,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设出通项公式和前n项和,根据关系列出方程,即可得到通项公式.
(2)写出等差数列的前n项和,进而得到等差数列的通项公式,利用等差数列的性质列出关系式,解方程,得到的值.
【小问1详解】
由题意, ,
在等差数列中, ,
,
设,,
,解得:
∴
即:
【小问2详解】
由题意及(1)得,,
在等差数列中, , ,
,
在等差数列中,为非零常数
,
∴,解得:
21. 用1,2,3,4四个数字组成可有重复数字的三位数,这些数从小到大构成数列.
(1)这个数列共有多少项
(2)若,求m的值.
【答案】(1)64;(2)45.
【解析】
【分析】(1)应用分步计数方式,求四个数字组成的可有重复数字的三位数的个数即可.
(2)由分类、分步计数方式:比341小的数有①百位上的数是1或2、②百位上的数是3,分别求出并加总,即可知m的值.
【详解】(1)由题意,知这个数列的项数就是由1,2,3,4四个数字组成的可有重复数字的三位数的个数.
由于三位数上每个数位上的数都有4种取法,则三位数有个,
∴数列共有64项.
(2)比341小的数分为两类:
第一类,百位上的数是1或2,有个
第二类,百位上的数是3,十位上的数可以是1,2,3中的任一个,个位上的数可以是1,2,3,4中的任一个,有个.
∴比341小数共有个,则341是这个数列的第45项,即.
22. 已知函数图象在原点处的切线方程为.
(1)求函数的解析式;
(2)证明:.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)由原点处的切线方程有,,即可求参数a、b,进而写出的解析式;
(2)由题设只需证恒成立,令利用导数研究其单调性,进而确定各单调区间上的函数符号,即可证结论.
【小问1详解】
由在原点处的切线方程为且,
∴,, 解得,,
∴.
【小问2详解】
证明:要证,即证,
令,则,,,
令,则,,
当时,,
∴在上是增函数,,即.
∴在上是增函数,则.
当时,,,
∴,在上的增函数,.即,
∴在上单调递减,则.
当时,.
综上,在定义域R上恒有,即.
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