江西省宜春市2023-2024学年高二下学期6月期末联考数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024高二下·宜春期末)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】解:命题“,”的否定为:“, ”
故答案为:D
【分析】本题考查命题的否定.命题的否定:先改量词后否定结论,据此对命题进行改写,可找出结论.
2.(2024高二下·宜春期末)已知集合,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:因为,所以,即,
又,所以,所以.
故答案为:B
【分析】本题考查集合间的基本关系.根据可求出x的取值,进而可求出集合B,再根据,可得,利用两个集合的包含关系,可求出实数的取值范围.
3.(2024高二下·宜春期末)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】函数的定义域及其求法;对数函数的图象与性质;正弦函数的性质
【解析】【解答】解:函数的定义域为:,,且
解得:,,并且
所以函数的定义域为:
故答案为:B
【分析】本题考查函数的定义域.根据分母不等于0,被开方数大于等于0,对数的真数大于0可列出函数的不等式组,解不等式组可求出函数的定义域.
4.(2024高二下·宜春期末)若函数有最小值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数的最大(小)值;指数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:设,则,,有最小值.
当时,二次函数开口向下,无最小值;
当时,无最小值;
当时,若在上有最小值,则对称轴,解得.
故答案为:A
【分析】本题考查函数的最值.采用换元法设,可将问题转化为:,有最小值,利用二次函数的性质分两种情况:当时;当时;当时;根据二次函数的性质可求出最小值列出不等式,解不等式可求出t的取值范围.
5.(2024高二下·宜春期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;利用对数函数的单调性比较大小
【解析】【解答】解:因为,且,则,
,
所以,
故答案为:C.
【分析】本题考查利用指数函数的单调性,对数函数的单调性比较大小.先利用指数函数单调性可得:,再利用指对运算和指数函数单调性可推出:,最后利用对数函数单调性可得:,综合可比较出三个数的大小.
6.(2024高二下·宜春期末)若,,则“”是“”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】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;指数函数的单调性与特殊点;对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:设命题p:,命题q:
对于命题p,因为,所以,,
构造函数,易知在R上为增函数,所以;
对于命题q,因为,所以,即;
所以为假命题,为真命题;
所以p是q的必要不充分条件;
故答案为:B.
【分析】本题考查指数函数的单调性,对数函数的单调性,充分条件和必要条件的判定.先对变形可得:,构造函数,利用指数函数的单调性可推出,利用对数函数的单调性解不等式可得,最后利用充分条件和必要条件的定义进行判断,可选出选项.
7.(2024高二下·宜春期末)在等比数列中,是函数的两个极值点,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的极值;等比数列的性质
【解析】【解答】解:,
所以是方程的两个实数根,则,,,
根据等比数列的性质,,且
所以,即,得.
故答案为:C
【分析】本题考查利用导函数研究函数的极值,等比数列的性质.先求出导函数可得:,根据函数极值点的定义结合韦达定理可推出,利用等比数列的性质可得,进而可列出关于t的方程,解方程可求出t的值.
8.(2024高二下·宜春期末)设定义域为的偶函数的导函数为,若也为偶函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数的奇偶性;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:因为为偶函数,
所以,所以,
令,
因为为偶函数,
则,即,
即,
所以,
当时,,即在上单调递减,则在上单调递增,
由,即,
所以,即,解得或,
即实数的取值范围是.
故答案为:A.
【分析】本题考查函数的奇偶性,利用导函数研究函数的单调性.先令,利用偶函数的性质可推出,进而可推出在上单调递减,则在上单调递增,利用函数的单调性和奇偶性可将函数不等式转化为,解不等式可求出实数的取值范围.
二、多选题:本题共3小题,共15分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.(2024高二下·宜春期末)下列各组函数不是同一函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A,D
【知识点】同一函数的判定
【解析】【解答】解:A,函数的定义域为,定义域为R,是不同函数,A正确;
B,函数的定义域都为R,对应法则相同,它们是相同函数,B错误;
C,的定义域都为R,又,即对应法则相同,它们是相同函数,C错误;
D,函数的定义域为,的定义域为,
是不同函数,D正确.
故答案为:AD
【分析】本题考查同一函数的定义.根据同一函数要满足如下两个条件:(1)定义域相同,就是自变量x的取值范围要相同;(2)函数表达式经过化简后相同;依次求出每个选项中函数的定义域,再化简出函数解析式,据此可判断每个选项是否为同一函数.
10.(2024高二下·宜春期末)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.有三个极值点 B.为函数的极大值
C.为的极小值 D.有两个极小值
【答案】A,B,D
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:由函数的图象,可得:
当时,,则;
当时,,则;
当时,,则;
当时,,则;
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,当和时,函数取得个极小值点,
当时,函数取得个极大值点.
故答案为:ABD.
【分析】本题考查利用导函数研究函数的单调性.根据函数的图象,可推出的符号,利用导函数与原函数的关系可推出函数的单调区间为:数在上单调递减,在上单调递增,进而求出函数极值点,再对照选项逐项进行判断,可选出答案.
11.(2024高二下·宜春期末)对于正整数n,是小于或等于n的正整数中与n互质的数的数目.函数以其首名研究者欧拉命名,称为欧拉函数,例如与9互质),则( )
A.若 n为质数,则 B.数列单调递增
C.数列的最大值为1 D.数列为等比数列
【答案】A,D
【知识点】数列的函数特性;等比数列概念与表示;数列的通项公式
【解析】【解答】解:A、若n为质数,则小于或等于n的正整数中与n互质的数有个,
即,故A正确;
B、易知则即数列不是单调递增,故B错误;
C、小于等于的正整数中与互质的数为,总个,则数列前5项和为:,故C错误;
D、小于等于的正整数中与互质的数为1,2,4,5,...,总个,则而,即数列为等比数列,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】根据的定义,结合数列的单调性判断方法、函数最值求解方法以及等比数列定义逐项分析判断即可.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(2024高二下·宜春期末)已知是奇函数,当时,,则 .
【答案】1
【知识点】函数的奇偶性
【解析】【解答】解:已知是奇函数 ,所以
故
故答案为:1
【分析】本题考查函数的奇偶性.根据奇函数的性质可得:,再代入具体自变量的取值可求出答案.
13.(2024高二下·宜春期末)已知数列满足:,当为奇数时,;当为偶数时,若,则的取值为 .
【答案】
【知识点】数列的递推公式
【解析】【解答】解:由已知当n为奇数时,为偶数,为偶数,;
若,为偶数,则,即;
同理,,又,则.
故答案为:.
【分析】本题考查数列的递推公式.根据条件的递推公式可推出,再根据的值,可推出,进而可推出的值,再结合,可列出方程,解方程可求出m的值.
14.(2024高二下·宜春期末)设集合,且中任意两数之和不能被整除,则的最大值为 .
【答案】16
【知识点】集合的表示方法;并集及其运算
【解析】【解答】解:根据除以5的余数,可将A集合分为5组:
,则,
,则,
,则,
,则,
,则,
A中的任何两个数之和不能被5整除,故和,和中不能同时取数,且中最多取一个,
∴最多的取法是取和中的一个元素,,故n的最大值为16.
故答案为:
【分析】本题考查集合的描述法,集合的并集运算.根据中的数除以的余数可将集合进行分组,分为5组.,通过列举法依次求出,再根据A中的任何两个数之和不能被5整除,利用集合的并集运算可求出,进而求出n的最大值.
四、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(2024高二下·宜春期末)已知数列各项均为正数,且.
(1)求的通项公式;
(2)数列满足,,求数列的前项和.
【答案】(1)数列各项均为正数,且,,
可得,即为,
因为,所以,
所以数列是以首项为,公差为的等差数列,
则;
(2)由题设,
所以数列的前项和为.
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【分析】本题考查等差数列的定义,等差数列的通项公式,等差数列的前n项和公式.
(1)根据,利用因式分解法可得:,再结合可推出,所以数列是等差数列,利用等差数列的通项公式可求出的通项公式;
(2)先对式子进行变形可得:原式,再根据,可将问题转化为:原式,利用等差数列的前n项和公式可求出 数列的前项和 .
16.(2024高二下·宜春期末)已知函数.
(1)当时,求函数在的最小值和最大值;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)当时,,,则,
令得,,所以当时,,单调递减
当时,,单调递增,所以当时,取得极小值,也是最小值,
又因为,,所以的最大值为,
综上所述,函数在的最小值为,最大值为
(2)因为,所以,
当时,在上恒成立,故此时在上为增函数
当时,令,得,当时,
当时,,故此时在上为增函数在上为减函数,
综上所述,当时,在上为增函数当时,在上为增函数在上为减函数.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】本题考查利用导函数研究函数的单调性,利用导函数研究函数的最值.
(1)先求出导函数,令和,解不等式可求出函数的单调区间,进而可求出函数的极值,将极值与区间端点的函数值进行比较,可求出函数的最值;
(2)先求出导函数,分两种情况:与讨论导函数的正负,进而可求出函数的单调区间.
17.(2024高二下·宜春期末)为了加强“平安校园”建设,有效遏制涉校案件的发生,保障师生安全,某校决定在学校门口利用一侧原有墙体,建造一间墙高为米,底面为平方米,且背面靠墙的长方体形状的校园警务室.由于此警务室的后背靠墙,无需建造费用,甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米元,左右两面新建墙体报价为每平方米元,屋顶和地面以及其他报价共计元.设屋子的左右两面墙的长度均为米.
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队报价最低?并求出最低报价.
(2)现有乙工程队也要参与此警务室的建造竞标,其给出的整体报价为元,若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求的取值范围.
【答案】(1)设甲工程队的总造价为元,
则
.
当且仅当,即时等号成立.
即当左右两侧墙的长度为4米时,甲工程队的报价最低为28800元.
(2)由题意可得,对任意的恒成立.
整理得:对恒成立,
令,,当且仅当,即,等号取到,
,在上递增,
,
所以,综上的取值范围为.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】本题考查利用基本不等式求函数的最值.
(1)设甲工程队的总造价为元,利用面积乘以单价,再加上其它报价,通过化简可得:,利用基本不等式可求出报价的最小值,根据取等号的条件可求出报价最低时左右两面墙的长度;
(2)根据题意,利用参变分离可得:对恒成立,令,通过化简可得:,利用对勾函数的性质可求出,进而可求出的取值范围.
18.(2024高二下·宜春期末)已知,,是自然对数的底数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)若关于的方程有两个不等实根,求的取值范围;
(3)当时,若满足,求证:.
【答案】(1)当时,,定义域为,
则,
令,得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以在处取到极小值,无极大值;
(2)方程,
显然当时,方程不成立,则,,
若方程有两个不等实根,即与有个交点,
则,
当或时,,在区间和上单调递减,
并且时,,当时,,
当时,,严格增,时,当时,取得最小值,,
作出函数的图象,如下图所示:
与有个交点,
则,
即的取值范围为;
(3)证明:,
令,可得,
函数在上单调递减,在上单调递增,
由题意,则,,
要证,只需证,
而,且函数在上单调递减,
故只需证,
又,所以只需证,
即证,
令,
即,,
由均值不等式可得,当且仅当,即时,等号成立,
所以函数在上严格增,
由,可得,即,
所以,
又函数在上严格减,
所以,
即得证.
【知识点】利用导数研究函数的极值;函数与方程的综合运用
【解析】【分析】本题考查利用导函数研究函数的极值,函数与方程的综合应用.
(1)把代入函数中,先求出导函数,令和,解不等式可求出函数的单调区间,进而可求出函数的极值.
(2),通过变形可将问题转化为:与的图象有两个交点,先求出导函数,令和,解不等式可求出函数的单调区间,进而求出函数的极值,根据单调性和极值可画出的大致图象,观察函数图象可求出实数的取值范围.
(3)先求出导函数,进而可推出函数在上单调递减,在上单调递增,根据条件可得,,要证,只需证,只需证,问题转化为证明成立,令,求出导函数,利用基本不等式可推出,进而推出函数在上严格增,利用函数的单调性可证明结论.
19.(2024高二下·宜春期末)设有穷数列的项数为,若正整数满足:,则称为数列的“点”.
(1)若,求数列的“点”;
(2)已知有穷等比数列的公比为,前项和为若数列存在“点”,求正数的取值范围;
(3)若,数列的“点”的个数为,证明:.
【答案】(1)因为,,,,,
所以数列的“点”为,.
(2)依题意,,
因为数列存在“点”,所以存在,使得,
所以,即.
因为,所以,所以.
又当时,取最大值,所以,又,所以.
当时,有,所以数列存在“点”,
则的取值范围为
(3)若,则数列不存在“点”,即.
由得,,所以
若存在,使得下证数列有“点”.
证明:若,则是数列的“点”
若,因为存在,使得,
所以设数列中第个小于的项为,则,
所以是数列的第个“点”.
综上,数列存在“点”.
不妨设数列的“点”由小到大依次为,,,,,
则是,,,,,中第个小于的项,
故,
因为,所以,所以,
所以
所以
个.
所以
综上,,得证.
【知识点】等比数列的前n项和;数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】本题考查数列的通项公式,等比数列的求和公式,累和法求数列的和.
(1)先利用数列的通项公式写出数列的各项,再根据数列的“点”定义可求出“点;
(2)先利用等比数列求和公式求,由条件可得存在,使得,据此可得不等式,解不等式可求出的取值范围,再对进行检验可求出得出答案;
(3)本题需要分两种情况:先证明若,则,结论成立;再证明若存在,使得,则数列存在“点”,再根据数列的“点”定义可得: 数列的 “点” 由小到大依次为,再通过放缩可得:,再进行求和可证明结论.
1 / 1江西省宜春市2023-2024学年高二下学期6月期末联考数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024高二下·宜春期末)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
2.(2024高二下·宜春期末)已知集合,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2024高二下·宜春期末)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
4.(2024高二下·宜春期末)若函数有最小值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2024高二下·宜春期末)已知,则( )
A. B. C. D.
6.(2024高二下·宜春期末)若,,则“”是“”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
7.(2024高二下·宜春期末)在等比数列中,是函数的两个极值点,若,则的值为( )
A. B. C. D.
8.(2024高二下·宜春期末)设定义域为的偶函数的导函数为,若也为偶函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,共15分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.(2024高二下·宜春期末)下列各组函数不是同一函数的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(2024高二下·宜春期末)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.有三个极值点 B.为函数的极大值
C.为的极小值 D.有两个极小值
11.(2024高二下·宜春期末)对于正整数n,是小于或等于n的正整数中与n互质的数的数目.函数以其首名研究者欧拉命名,称为欧拉函数,例如与9互质),则( )
A.若 n为质数,则 B.数列单调递增
C.数列的最大值为1 D.数列为等比数列
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(2024高二下·宜春期末)已知是奇函数,当时,,则 .
13.(2024高二下·宜春期末)已知数列满足:,当为奇数时,;当为偶数时,若,则的取值为 .
14.(2024高二下·宜春期末)设集合,且中任意两数之和不能被整除,则的最大值为 .
四、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(2024高二下·宜春期末)已知数列各项均为正数,且.
(1)求的通项公式;
(2)数列满足,,求数列的前项和.
16.(2024高二下·宜春期末)已知函数.
(1)当时,求函数在的最小值和最大值;
(2)讨论函数的单调性.
17.(2024高二下·宜春期末)为了加强“平安校园”建设,有效遏制涉校案件的发生,保障师生安全,某校决定在学校门口利用一侧原有墙体,建造一间墙高为米,底面为平方米,且背面靠墙的长方体形状的校园警务室.由于此警务室的后背靠墙,无需建造费用,甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米元,左右两面新建墙体报价为每平方米元,屋顶和地面以及其他报价共计元.设屋子的左右两面墙的长度均为米.
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队报价最低?并求出最低报价.
(2)现有乙工程队也要参与此警务室的建造竞标,其给出的整体报价为元,若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求的取值范围.
18.(2024高二下·宜春期末)已知,,是自然对数的底数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)若关于的方程有两个不等实根,求的取值范围;
(3)当时,若满足,求证:.
19.(2024高二下·宜春期末)设有穷数列的项数为,若正整数满足:,则称为数列的“点”.
(1)若,求数列的“点”;
(2)已知有穷等比数列的公比为,前项和为若数列存在“点”,求正数的取值范围;
(3)若,数列的“点”的个数为,证明:.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】解:命题“,”的否定为:“, ”
故答案为:D
【分析】本题考查命题的否定.命题的否定:先改量词后否定结论,据此对命题进行改写,可找出结论.
2.【答案】B
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:因为,所以,即,
又,所以,所以.
故答案为:B
【分析】本题考查集合间的基本关系.根据可求出x的取值,进而可求出集合B,再根据,可得,利用两个集合的包含关系,可求出实数的取值范围.
3.【答案】B
【知识点】函数的定义域及其求法;对数函数的图象与性质;正弦函数的性质
【解析】【解答】解:函数的定义域为:,,且
解得:,,并且
所以函数的定义域为:
故答案为:B
【分析】本题考查函数的定义域.根据分母不等于0,被开方数大于等于0,对数的真数大于0可列出函数的不等式组,解不等式组可求出函数的定义域.
4.【答案】A
【知识点】函数的最大(小)值;指数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:设,则,,有最小值.
当时,二次函数开口向下,无最小值;
当时,无最小值;
当时,若在上有最小值,则对称轴,解得.
故答案为:A
【分析】本题考查函数的最值.采用换元法设,可将问题转化为:,有最小值,利用二次函数的性质分两种情况:当时;当时;当时;根据二次函数的性质可求出最小值列出不等式,解不等式可求出t的取值范围.
5.【答案】C
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;利用对数函数的单调性比较大小
【解析】【解答】解:因为,且,则,
,
所以,
故答案为:C.
【分析】本题考查利用指数函数的单调性,对数函数的单调性比较大小.先利用指数函数单调性可得:,再利用指对运算和指数函数单调性可推出:,最后利用对数函数单调性可得:,综合可比较出三个数的大小.
6.【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;指数函数的单调性与特殊点;对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:设命题p:,命题q:
对于命题p,因为,所以,,
构造函数,易知在R上为增函数,所以;
对于命题q,因为,所以,即;
所以为假命题,为真命题;
所以p是q的必要不充分条件;
故答案为:B.
【分析】本题考查指数函数的单调性,对数函数的单调性,充分条件和必要条件的判定.先对变形可得:,构造函数,利用指数函数的单调性可推出,利用对数函数的单调性解不等式可得,最后利用充分条件和必要条件的定义进行判断,可选出选项.
7.【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的极值;等比数列的性质
【解析】【解答】解:,
所以是方程的两个实数根,则,,,
根据等比数列的性质,,且
所以,即,得.
故答案为:C
【分析】本题考查利用导函数研究函数的极值,等比数列的性质.先求出导函数可得:,根据函数极值点的定义结合韦达定理可推出,利用等比数列的性质可得,进而可列出关于t的方程,解方程可求出t的值.
8.【答案】A
【知识点】函数的奇偶性;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:因为为偶函数,
所以,所以,
令,
因为为偶函数,
则,即,
即,
所以,
当时,,即在上单调递减,则在上单调递增,
由,即,
所以,即,解得或,
即实数的取值范围是.
故答案为:A.
【分析】本题考查函数的奇偶性,利用导函数研究函数的单调性.先令,利用偶函数的性质可推出,进而可推出在上单调递减,则在上单调递增,利用函数的单调性和奇偶性可将函数不等式转化为,解不等式可求出实数的取值范围.
9.【答案】A,D
【知识点】同一函数的判定
【解析】【解答】解:A,函数的定义域为,定义域为R,是不同函数,A正确;
B,函数的定义域都为R,对应法则相同,它们是相同函数,B错误;
C,的定义域都为R,又,即对应法则相同,它们是相同函数,C错误;
D,函数的定义域为,的定义域为,
是不同函数,D正确.
故答案为:AD
【分析】本题考查同一函数的定义.根据同一函数要满足如下两个条件:(1)定义域相同,就是自变量x的取值范围要相同;(2)函数表达式经过化简后相同;依次求出每个选项中函数的定义域,再化简出函数解析式,据此可判断每个选项是否为同一函数.
10.【答案】A,B,D
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:由函数的图象,可得:
当时,,则;
当时,,则;
当时,,则;
当时,,则;
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,当和时,函数取得个极小值点,
当时,函数取得个极大值点.
故答案为:ABD.
【分析】本题考查利用导函数研究函数的单调性.根据函数的图象,可推出的符号,利用导函数与原函数的关系可推出函数的单调区间为:数在上单调递减,在上单调递增,进而求出函数极值点,再对照选项逐项进行判断,可选出答案.
11.【答案】A,D
【知识点】数列的函数特性;等比数列概念与表示;数列的通项公式
【解析】【解答】解:A、若n为质数,则小于或等于n的正整数中与n互质的数有个,
即,故A正确;
B、易知则即数列不是单调递增,故B错误;
C、小于等于的正整数中与互质的数为,总个,则数列前5项和为:,故C错误;
D、小于等于的正整数中与互质的数为1,2,4,5,...,总个,则而,即数列为等比数列,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】根据的定义,结合数列的单调性判断方法、函数最值求解方法以及等比数列定义逐项分析判断即可.
12.【答案】1
【知识点】函数的奇偶性
【解析】【解答】解:已知是奇函数 ,所以
故
故答案为:1
【分析】本题考查函数的奇偶性.根据奇函数的性质可得:,再代入具体自变量的取值可求出答案.
13.【答案】
【知识点】数列的递推公式
【解析】【解答】解:由已知当n为奇数时,为偶数,为偶数,;
若,为偶数,则,即;
同理,,又,则.
故答案为:.
【分析】本题考查数列的递推公式.根据条件的递推公式可推出,再根据的值,可推出,进而可推出的值,再结合,可列出方程,解方程可求出m的值.
14.【答案】16
【知识点】集合的表示方法;并集及其运算
【解析】【解答】解:根据除以5的余数,可将A集合分为5组:
,则,
,则,
,则,
,则,
,则,
A中的任何两个数之和不能被5整除,故和,和中不能同时取数,且中最多取一个,
∴最多的取法是取和中的一个元素,,故n的最大值为16.
故答案为:
【分析】本题考查集合的描述法,集合的并集运算.根据中的数除以的余数可将集合进行分组,分为5组.,通过列举法依次求出,再根据A中的任何两个数之和不能被5整除,利用集合的并集运算可求出,进而求出n的最大值.
15.【答案】(1)数列各项均为正数,且,,
可得,即为,
因为,所以,
所以数列是以首项为,公差为的等差数列,
则;
(2)由题设,
所以数列的前项和为.
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【分析】本题考查等差数列的定义,等差数列的通项公式,等差数列的前n项和公式.
(1)根据,利用因式分解法可得:,再结合可推出,所以数列是等差数列,利用等差数列的通项公式可求出的通项公式;
(2)先对式子进行变形可得:原式,再根据,可将问题转化为:原式,利用等差数列的前n项和公式可求出 数列的前项和 .
16.【答案】(1)当时,,,则,
令得,,所以当时,,单调递减
当时,,单调递增,所以当时,取得极小值,也是最小值,
又因为,,所以的最大值为,
综上所述,函数在的最小值为,最大值为
(2)因为,所以,
当时,在上恒成立,故此时在上为增函数
当时,令,得,当时,
当时,,故此时在上为增函数在上为减函数,
综上所述,当时,在上为增函数当时,在上为增函数在上为减函数.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】本题考查利用导函数研究函数的单调性,利用导函数研究函数的最值.
(1)先求出导函数,令和,解不等式可求出函数的单调区间,进而可求出函数的极值,将极值与区间端点的函数值进行比较,可求出函数的最值;
(2)先求出导函数,分两种情况:与讨论导函数的正负,进而可求出函数的单调区间.
17.【答案】(1)设甲工程队的总造价为元,
则
.
当且仅当,即时等号成立.
即当左右两侧墙的长度为4米时,甲工程队的报价最低为28800元.
(2)由题意可得,对任意的恒成立.
整理得:对恒成立,
令,,当且仅当,即,等号取到,
,在上递增,
,
所以,综上的取值范围为.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】本题考查利用基本不等式求函数的最值.
(1)设甲工程队的总造价为元,利用面积乘以单价,再加上其它报价,通过化简可得:,利用基本不等式可求出报价的最小值,根据取等号的条件可求出报价最低时左右两面墙的长度;
(2)根据题意,利用参变分离可得:对恒成立,令,通过化简可得:,利用对勾函数的性质可求出,进而可求出的取值范围.
18.【答案】(1)当时,,定义域为,
则,
令,得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以在处取到极小值,无极大值;
(2)方程,
显然当时,方程不成立,则,,
若方程有两个不等实根,即与有个交点,
则,
当或时,,在区间和上单调递减,
并且时,,当时,,
当时,,严格增,时,当时,取得最小值,,
作出函数的图象,如下图所示:
与有个交点,
则,
即的取值范围为;
(3)证明:,
令,可得,
函数在上单调递减,在上单调递增,
由题意,则,,
要证,只需证,
而,且函数在上单调递减,
故只需证,
又,所以只需证,
即证,
令,
即,,
由均值不等式可得,当且仅当,即时,等号成立,
所以函数在上严格增,
由,可得,即,
所以,
又函数在上严格减,
所以,
即得证.
【知识点】利用导数研究函数的极值;函数与方程的综合运用
【解析】【分析】本题考查利用导函数研究函数的极值,函数与方程的综合应用.
(1)把代入函数中,先求出导函数,令和,解不等式可求出函数的单调区间,进而可求出函数的极值.
(2),通过变形可将问题转化为:与的图象有两个交点,先求出导函数,令和,解不等式可求出函数的单调区间,进而求出函数的极值,根据单调性和极值可画出的大致图象,观察函数图象可求出实数的取值范围.
(3)先求出导函数,进而可推出函数在上单调递减,在上单调递增,根据条件可得,,要证,只需证,只需证,问题转化为证明成立,令,求出导函数,利用基本不等式可推出,进而推出函数在上严格增,利用函数的单调性可证明结论.
19.【答案】(1)因为,,,,,
所以数列的“点”为,.
(2)依题意,,
因为数列存在“点”,所以存在,使得,
所以,即.
因为,所以,所以.
又当时,取最大值,所以,又,所以.
当时,有,所以数列存在“点”,
则的取值范围为
(3)若,则数列不存在“点”,即.
由得,,所以
若存在,使得下证数列有“点”.
证明:若,则是数列的“点”
若,因为存在,使得,
所以设数列中第个小于的项为,则,
所以是数列的第个“点”.
综上,数列存在“点”.
不妨设数列的“点”由小到大依次为,,,,,
则是,,,,,中第个小于的项,
故,
因为,所以,所以,
所以
所以
个.
所以
综上,,得证.
【知识点】等比数列的前n项和;数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】本题考查数列的通项公式,等比数列的求和公式,累和法求数列的和.
(1)先利用数列的通项公式写出数列的各项,再根据数列的“点”定义可求出“点;
(2)先利用等比数列求和公式求,由条件可得存在,使得,据此可得不等式,解不等式可求出的取值范围,再对进行检验可求出得出答案;
(3)本题需要分两种情况:先证明若,则,结论成立;再证明若存在,使得,则数列存在“点”,再根据数列的“点”定义可得: 数列的 “点” 由小到大依次为,再通过放缩可得:,再进行求和可证明结论.
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