2021-2022学年北京市顺义区高二年级下册学期期中考试数学试题【含答案】
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一、单选题
1.8,2的等差中项是( )
A.±5 B.±4 C.5 D.4
【答案】C
【分析】利用等差中项的定义直接求解.
【详解】8,2的等差中项为.
故选:C
2.已知,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】根据导数计算公式与法则即可得结果.
【详解】由,则,所以,
故选:B.
3.已知数列中,,是数列的前项和,则最大值时的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】首先表示出,再根据二次函数的性质计算可得;
【详解】解:因为,所以
所以当时取最大值,且;
故选:B
4.下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用常见函数的导数对选项分别求导即可.
【详解】对于A选项,,A选项错误;
对于B选项,,B选项错误;
对于C选项,,C选项错误;
对于D选项,,D选项正确.
故选:D
5.设等比数列{an}的前n项和是Sn,a2=﹣2,a5=﹣16,则S6=( )
A.﹣63 B.63 C.﹣31 D.31
【答案】A
【解析】由已知结合等比数列的通项公式可求出公比和首项,结合等比数列的求和公式即可求出.
【详解】解:设公比为,则,即,解得,所以,
所以,
故选:A.
6.曲线在点处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用导数求出所求切线的方程,进而可求得切线与两坐标轴的交点坐标,利用三角形的面积公式即可得解.
【详解】令,则,,
所以,曲线在点处的切线方程为,
与轴的交点为,与轴的交点为,故所求三角形的面积为.
故选:D.
【点睛】本题考查切线与坐标轴围成的三角形面积计算,解答的关键就是求出切线的方程,考查计算能力,属于基础题.
7.在等差数列中,若,是方程的两根,则的前12项的和为( )
A.12 B.18 C.-18 D.-12
【答案】C
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系可得,由等差数列性质及前项和公式计算即可得出结果.
【详解】由,是方程的两根,利用韦达定理可得;
则的前12项的和;
由等差数列性质可得,即;
故选:C
8.《张邱建算经》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女不善织,日减功迟,初日织五尺,末日织一尺,今三十织迄……”其大意为:有一女子不善于织布,每天比前一天少织同样多的布,第一天织5尺,最后一天织一尺,三十天织完…….则该女子第11天织布( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
【答案】B
【解析】女子每天的织布数成等差数列,根据首项和末项以及项数可求公差,从而可得第11天的织布数.
【详解】设女子每天的织布数构成的数列为,由题设可知为等差数列,
且,故公差,
故,
故选:B.
9.若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由导数判断单调性求解
【详解】,由题意恒成立,故
解得
故选:A
10.已知函数,下列结论中错误的是( )
A.函数有零点
B.函数有极大值,也有极小值
C.函数既无最大值,也无最小值
D.函数的图象与直线y=1有3个交点
【答案】C
【分析】由确定A正确,结合导数判断BCD选项的正确性.
【详解】,所以A选项正确.
,所以在区间上递增,在区间上递减,
所以当时,有极大值,
当时,有极小值,所以B选项正确.
注意到恒成立,所以是的最小值,C选项错误.
画出的大致图象如下图所示,由图可知函数的图象与直线y=1有3个交点,D选项正确.
故选:C
二、填空题
11.函数在处有极值,则常数a=______.
【答案】1
【分析】根据极值定义可得,求导并将代入计算即可求得
【详解】由可得,
又在处有极值,所以可得,
即,所以.经检验满足题意,
故答案为:1
12.已知数列中,,,则__________.
【答案】
【分析】直接由递推式逐一计算得出即可得解.
【详解】由题意,,,.
故答案为:.
三、双空题
13.已知函数的定义域为R,的导函数,若函数无极值,则a=___________;若x=2是的极小值点,则a的取值范围是___________.
【答案】
【分析】对进行分类讨论,结合函数的单调性确定正确结论.
【详解】当时,在区间上递增,在区间上递减.的极大值点为,极小值点为.
当时,,在上递增,无极值.
当时,在区间上递增,在区间上递减.的极大值点为,极小值点为.
故答案为:;
四、填空题
14.已知数列满足:,,的前n项和为,则______.
【答案】
【分析】利用裂项求和即可求得答案.
【详解】由已知可得,
故
.
故答案为:
15.已知函数其中.如果对于任意,,且,都有,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【分析】把题意翻译为函数在上单调递增,则两段函数分别递增,且在分界处右端点大于等于左端点的函数值即可.
【详解】解:对于任意,,且,都有 成立,即函数在上单调递增,
先考察函数, 的单调性,
配方可得,
函数 在上单调递增,在 上单调递减,且(1),
,
以下考察函数, 的图象,
则,令,解得.
随着 变化时, 和 的变化情况如下:
0 | |||
单调递减 | 极小值 | 单调递增 |
即函数 在 上单调递减,在 上单调递增,且.
对于任意,,且,都有 成立,
,
,即,
的取值范围为.
故答案为:.
五、解答题
16.已知函数.
(1)求函数在点处的切线方程;
(2)求函数在的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)最大值为,最小值为
【分析】(1)根据导数的几何意义求出函数在的导数值,即切线斜率;代入直线的点斜式方程即可;(2)利用导数判断出函数在上的单调性,求出极大值和极小值,再分别求出端点处的函数值比较即可得出其最大值和最小值.
【详解】(1)易知,函数的定义域为;
所以,则切点为
又,
则在点处的切线斜率,
所以,切线方程为,整理可得
即函数在点处的切线方程为.
(2)由(1)可知,当时,,在上单调递减;
或时,,在或上单调递增;
函数在上的单调性列表如下:
1 | 3 | ||||
极大值 | 极小值 |
所以,的极大值为,极小值为;
又,;
综上可得,函数在上的最大值为,最小值为
17.已知数列满足,,等差数列满足,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1),;(2)
【分析】(1)依题意为等比数列,由等比数列的通项公式计算可得;由,,求出公差,进而得到;
(2)求得,利用分组求和法,结合等差数列和等比数列的求和公式,可得所求和.
【详解】解:(1)由,,
可得;
设等差数列的公差为,
由,,
可得,
则;
(2),
可得数列的前项和为
.
18.已知是等差数列,其前n项和为,再从条件①条件②这两个条件中选择一个作为已知,求:
(1)数列的通项公式;
(2)的最小值,并求取得最小值时n的值.
条件①:;条件②:.
【答案】(1)条件①:;条件②:
(2)条件①:时,最小值为;条件②:或时,最小值为.
【分析】(1)根据等差数列定义,设出公差利用所选条件分别解得和,即可写出数列的通项公式;(2)根据通项公式可得前n项和为的表达式,再根据二次函数性质即可求得最小值.
【详解】(1)若选择条件①:
设等差数列的公差为,由可得;
又,得,即;
解得,
所以;
即数列的通项公式为.
若选择条件②:
设等差数列的公差为,由可得;
又,即,得;
解得;
所以;
即数列的通项公式为.
(2)若选择条件①:
由可得,;
根据二次函数的性质可得当时,为最小;
即时,取最小值,且最小值为.
若选择条件②:
由可得,;
根据二次函数的性质可得当或时,为最小;
即或时,取最小值,且最小值为.
19.商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量(单位:千克)与销售价格(单位:元/千克)满足关系式,其中,为常数,已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克.
(1) 求的值;
(2) 若商品的成品为3元/千克, 试确定销售价格的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大
【答案】(1)因为时,所以;
(2)由(1)知该商品每日的销售量,所以商场每日销售该商品所获得的利润:;
,令得函数在(3,4)上递增,在(4,6)上递减,
所以当时函数取得最大值
答:当销售价格时,商场每日销售该商品所获得的利润最大,最大值为42.
【详解】(1)利用销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克.把x=5,y=11代入a..于a的方程即可求a..
(2)在(1)的基础上,列出利润关于x的函数关系式,
利润=销售量(销售单价-成品单价),然后利用导数求其最值即可.
20.已知函数.
(1)若曲线在x=1处的切线与直线2x-y+3=0平行,求a的值;
(2)求函数的单调区间;
(3)若存在,使得,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)由导数的几何意义结合题意知,,解方程即可得出答案;
(2)对求导,讨论和时,即可得出函数的单调区间;
(3)由(2)知,当时,,则存在,使得,当时,,解不等式即可求出a的取值范围.
【详解】(1)直线2x-y+3=0的斜率为,
因为,所以由导数的几何意义知,,
所以,解得:.
(2)的定义域为,
,
当时,,则在上单调递增,
当时,令,解得:,
令,得;令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减.
综上所述,当时,则单调递增区间为;
当时,单调递增区间为,单调递减区间为.
(3)若存在,使得,转化为证明,
由(2)知,当时,则在上单调递增,而,
则存在,使得,
当时,在上单调递增,在上单调递减.
所以,
解得:,因为,所以.
a的取值范围为.
21.设数列的前项和为.若对,总,使得,则称数列是“数列”.
(1)若数列是等差数列,其首项,公差.证明:数列是“数列”;
(2)若数列的前项和,判断数列是否为“数列”,并说明理由;
(3)证明:对任意的等差数列,总存在两个“数列”和,使得成立.
【答案】(1)证明见解析;(2)数列不是“数列”;理由见解析;(3)证明见解析.
【分析】(1)根据数列的定义证明即可;
(2)由,可以判断数列不是“数列”;
(3)若,(为常数),可与判断数列是“数列”,继而可以证明成立.
【详解】解:(1)证明:由题意,
,
若,
则.
所以,存在,使得.
所以,数列是“数列”.
(2)首先,
当时,,
所以
当时,,得因此数列不是“数列”.
(3)若,(为常数),
则数列的前项和是数列中的第项,因此数列是“数列”.
对任意的等差数列,,(为公差),
设,,
则,而数列和都是“数列”.
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