【精品解析】广东省广州市庆丰实验学校2024-2025学年高二下学期期中联考数学试题

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名称 【精品解析】广东省广州市庆丰实验学校2024-2025学年高二下学期期中联考数学试题
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-05-19 14:25:24

文档简介

广东省广州市庆丰实验学校2024-2025学年高二下学期期中联考数学试题
1.(2025高二下·广州期中)若函数在处切线斜率为1,则(  )
A. B.0.5 C.1 D.2
【答案】B
【知识点】导数的几何意义;导数的概念
【解析】【解答】解:因为函数在处切线斜率为1,所以,
则.
故答案为:B.
【分析】利用导数的定义和函数极限的关系,再变形得出的值.
2.(2025高二下·广州期中)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵Sn为等差数列{an}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,
∴ ,
解得a1=﹣2,d=4,
∴{an}的公差为4.
故选:C.
【分析】利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{an}的公差.
3.(2025高二下·广州期中)函数的单调增区间是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】导数的加法与减法法则;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:因为函数定义域为,因为对函数求导得:,当时,,
所以函数的单调递增区间是.
故选:C
【分析】求出函数的导数,利用导数正负与函数单调性的关系得到不等式,求解即可得出答案.
4.(2025高二下·广州期中)一个等比数列前项的和为48,前项的和为60,则前项的和为(  ).
A.83 B.108 C.75 D.63
【答案】D
【知识点】等比中项
【解析】【解答】解:设等比数列前项和为,
因为等比数列前项的和为48且不为零,
则成等比数列,
所以,
则.
故答案为:D.
【分析】根据已知条件和等比数列前项和的性质,从而得出等比数列前项的和.
5.(2025高二下·广州期中)将5名志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有(  )
A.240种 B.180种 C.120种 D.60种
【答案】A
【知识点】分步乘法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:根据题意,有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,
可以先从5名志愿者中任选2人,组成一个小组,有种选法;
然后连同其余三人,看成四个元素,
将四个项目看成四个不同的位置,四个不同的元素在四个不同的位置的排列方法数有4!种,
根据分步乘法计数原理,完成这件事,共有种不同的分配方案.
故答案为:A.
【分析】先确定有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,再利用组合数公式、排列数公式,再结合分步乘法计数原理,从而得出不同的分配方案种数.
6.(2025高二下·广州期中)已知数列是递增数列,且,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】数列的函数特性
【解析】【解答】解:因为数列是递增数列,且,
所以,则,
解得.
故答案为:A.
【分析】根据数列的单调性,从而列式得出关于t的不等式组,再解不等式组得出实数t的取值范围.
7.(2025高二下·广州期中)若函数的定义域为,对于,,且为偶函数,,则不等式的解集为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】奇偶性与单调性的综合;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:设函数,
则,
因为,可得,
所以,函数单调递减,
又因为为偶函数,可得函数关于对称,
因为,所以,则,
所以不等式,可化为,
则,所以,
则不等式的解集为.
故答案为:B.
【分析】设函数,利用已知条件和求导的方法判断函数的单调性,再结合偶函数的图象的对称性和图象的平移变换,从而得出不等式的解集.
8.(2025高二下·广州期中)设函数 ,其中 ,若存在唯一的整数 ,使得 ,则 的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】利用导数研究函数的极值;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】设 , ,
由题意知,函数 在直线 下方的图象中只有一个点的横坐标为整数,
,当 时, ;当 时, .
所以,函数 的最小值为 .
又 , .
直线 恒过定点 且斜率为 ,
故 且 ,解得 ,故选D.
【分析】设 , ,问题转化为存在唯一的整数 使得满足 ,求导可得出函数 的极值,数形结合可得 且 ,由此可得出实数 的取值范围.
9.(2025高二下·广州期中)已知m,且,则下列结论正确的是(  )
A. B.若,则
C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】排列及排列数公式;组合及组合数公式
【解析】【解答】解:因为m,且.
对于选项A:由排列与组合的含义可以推出,故A正确;
对于选项B:因为,
整理得,解得或(舍去),故B正确;
对于选项C:
因为

所以,故C正确;
对于选项D:例如,则,
可知,故D错误.
故答案为:ABC.
【分析】根据阶乘的定义分析判断出选项A;根据组合数公式列式求解判断出选项B;根据组合数公式分析证明判断出选项C;举反例说明判断出选项D,从而找出结论正确的选项.
10.(2025高二下·广州期中)已知函数 则(  )
A.f(x)有两个极值点
B.f(x)有三个零点
C.点(0,1)是曲线 的对称中心
D.直线 是曲线 的切线
【答案】A,C
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;导数在最大值、最小值问题中的应用
【解析】【解答】解:令f'(x)=3x2-1=0,得或,
当或时,f'(x)>0,当时,f'(x)<0,
所以f(x)在上单调递增,在上单调递减,
所以f(x)有两个极值点为或,故A正确;
又所以f(x)只有一个零点,故B错误;
由f(x)+ f(-x)=2可知,点(0,1)是曲线y= f(x)的对称中心,故C正确;
曲线y=f(x)在点(1,1)处的切线的斜率为k=f'(1)=2,则切线方程为y=2x-1,故D错误.
故选:AC
【分析】利用导数研究函数的单调性,极值,零点,以及函数的对称中心,结合导数的几何意义,逐项判断即可.
11.(2025高二下·广州期中)大自然的美丽,总是按照美的密码进行,而数学是美丽的镜子,斐波那契数列,就用量化展示了一些自然界的奥妙.譬如松果、凤梨的排列、向日葵花圈数、蜂巢、黄金矩形、黄金分割等都与斐波那契数列有关.在数学上,斐波那契数列可以用递推的方法来定义:,,,则(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】A,C,D
【知识点】数列的递推公式;数学归纳法的应用
【解析】【解答】解:对于A,由,可得,
则、、,、,
将上式累加得,
因为,则,故A正确;
对于B,由,可得、、、,
将上式累加得,
又因为,则,故B错误;
对于C,因为成立,用数学归纳法证明如下:
①当时,,满足规律,
②假设当时满足成立,
当时,

成立,满足规律,
故,令,
则成立,故C正确;
对于D,由,可得,
所以
,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】由可得,利用累加法可判断出选项A;由结合累加法可判断选项B;利用数学归纳法可判断选项C;由可得,再结合裂项相消法可判断选项D,从而找出正确的选项.
12.(2025高二下·广州期中)已知等差数列的前项和为,若,则   
【答案】
【知识点】等差数列的前n项和;等差数列的性质
【解析】【解答】解:根据等差数列的性质,,
因为,根据等差数列的求和公式,
则,
故.
故答案为:.
【分析】利用等差数列下标和的性质和等差数列前项和公式,从而得出的值.
13.(2025高二下·广州期中)的展开式中,的系数为   .
【答案】15
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】,
其中的展开式通项为,,故时,得含的项为;
的展开式通项为,,故时,得含的项为.
因此,式子的展开式中,含的项为,即系数为15 .
故答案为:15
【分析】首先由已知条件求出二项展开式的通项公式,再由已知条件代入数值计算出满足题意的r的值,并代入到二项展开式的通项公式计算出结果即可。
14.(2025高二下·广州期中)若直线 是曲线 的切线,也是曲线 的切线,则    .
【答案】1-ln2
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】对函数 求导得 ,对 求导得 ,设直线 与曲线 相切于点 ,与曲线 相切于点 ,则 ,由点 在切线上得 ,由点 在切线上得 ,这两条直线表示同一条直线,所以 ,解得 。
【分析】利用求导的方法求出曲线在切点处的切线斜率,再利用点斜式求出曲线在切点处的切线方程,结合直线 是曲线 的切线,也是曲线 的切线,从而求出b的值。
15.(2025高二下·广州期中)高考改革新方案.新方案规定:语文、数学、英语是考生的必考科目,考生还需从物理、化学、生物、政治、历史、地理6门科目中选取3门作为选考科目.某校为了解高一年级学生选科方案的意向,对高一(1)班36名学生进行了一次调查,统计选考科目人数如下表:
性别 人数 物理 化学 生物 政治 历史 地理
男生 20 20 20 8 3 0 9
女生 16 6 6 16 4 10 6
利用排列组合和古典概型的知识解决以下问题:
(1)求从20名男生中随机选出2名有 种情况,2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合有 种情况,2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合的概率等于
(2)已知16名女生有且仅有“物理、化学、生物”、“生物、政治、历史”、“生物、历史、地理”3种选科方案.若从16名女生中随机选出2名,求2人选科方案不同的概率.
【答案】(1)解:从20名男生中随机选出2名有种情况,
2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合有种情况,
用A表示事件“恰好有1人选“物理、化学、生物”组合”,
则.
故答案为:;;.
(2)解:由题意知,选取的16名女生中,6人选“物理、化学、生物”,
4人选“生物、政治、历史”,6人选“生物、历史、地理”,
用B表示事件“2人选科方案不同”,
则,
所以.
【知识点】互斥事件与对立事件;古典概型及其概率计算公式;排列、组合的实际应用
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合组合数公式,从而得出从20名男生中随机选出2名的情况种数;再结合分步乘法计数原理得出2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合情况的种数;由题意结合古典概率公式得出2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合的概率.
(2)先根据题意,分别求出选“物理、化学、生物”, “生物、政治、历史”,“生物、历史、地理”的人数,然后求出2人选科方案相同的概率,再利用对立事件的概率公式,从而得出2人选科方案不同的概率.
(1)从20名男生中随机选出2名有种情况;,2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合有种情况,
用A表示事件“恰好有1人选“物理、化学、生物”组合”,
则.
故答案为:;;.
(2)由题意知选取的16名女生中,有6人选“物理、化学、生物”,
4人选“生物、政治、历史”,6人选“生物、历史、地理”..
用B表示事件“2人选科方案不同”,
则,
所以.
16.(2025高二下·广州期中)已知函数.
(1)若,求函数的单调递增区间.
(2)若,不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】解:(1)因为,
则,,
当和时,,则函数单调递增,
所以函数的单调递增区间为和.
(2)因为,则,
设,,
则,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增,
所以,
则.
【知识点】函数恒成立问题;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】(1)利用已知条件求导得到,再利用导数判断函数的单调性,从而得到函数的单调递增区间.
(2)利用已知条件,将变换得到,设,利用求导判断函数的单调性,从而得到函数的单调区间,进而得出函数的最值,再结合不等式恒成立问题求解方法,从而得出实数a的取值范围.
17.(2025高二下·广州期中) 已知数列中,
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求的通项公式;
(3)令,证明:.
【答案】(1)证明:由,可得,
则,
即数列是首项为,公比为的等比数列;
(2)解:根据(1),可得,则;
(3)证明:由(2)可得:,
令,,
因为在上单调递增,且
所以数列在上单调递减,从而数列在上单调递增,且,
故得证.
【知识点】等比数列概念与表示;数列的递推公式;数列与函数的综合;数列与不等式的综合
【解析】【分析】(1)根据已知条件,结合等比数列的定义证明即可;
(2)由(1)求得数列的通项公式,再求即可;
(3)将(2)中得到的的通项代入求得,化简后利用数列的单调性证明即可.
18.(2025高二下·广州期中)已知函数 .
(Ⅰ)讨论 的单调性;
(Ⅱ)若 有两个零点,求 的取值范围.
【答案】解:(Ⅰ)
(Ⅰ)设 ,则当 时, ;当 时, .
所以f(x)在 单调递减,在 单调递增.
(Ⅱ)设 ,由 得x=1或x=ln(-2a).
①若 ,则 ,所以 在 单调递增.
②若 ,则ln(-2a)<1,故当 时, ;
当 时, ,所以 在 单调递增,在 单调递减.
③若 ,则 ,故当 时, ,当 时, ,所以 在 单调递增,在 单调递减.
(Ⅱ)(Ⅰ)设 ,则由(Ⅰ)知, 在 单调递减,在 单调递增.
又 ,取b满足b<0且 ,
则 ,所以 有两个零点.
(Ⅱ)设a=0,则 ,所以 只有一个零点.
(iii)设a<0,若 ,则由(Ⅰ)知, 在 单调递增.
又当 时, <0,故 不存在两个零点;若 ,则由(Ⅰ)知, 在 单调递减,在 单调递增.又当 时 <0,故 不存在两个零点.
综上,a的取值范围为 .
【知识点】利用导数研究函数的单调性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(Ⅰ)先求得 再根据1,0,2a的大小进行分类确定 的单调性;(Ⅱ)借助第(Ⅰ)问的结论,通过分类讨论函数的单调性,确定零点个数,从而可得a的取值范围为 .
19.(2025高二下·广州期中)数列满足,
(1)求的值;
(2)求数列前项和;
(3)令,,证明:数列的前项和满足.
【答案】(1)解:依题意,得:,
.
(2)解:依题意,当时,

又因为也适合此式,

数列是首项为1,公比为的等比数列,
故.
(3)证明:,



猜想:①,
下面用数学归纳法证明:
(i)当n=1,2时,已证明①成立;
(ii)假设当时,①成立,则.
所以

故①成立;
先证不等式②,
令,
则,
,则②成立,
在②中,令,得到③,
当时,;
当时,由①和③得:
,证毕.
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和;数列的求和;数学归纳法的应用
【解析】【分析】(1)根据已知条件,分别取n=1,2,3,从而依次算出的值.
(2)用作差法和检验法求出数列的通项公式,再结合等比数列的定义和等比数列前n项和公式得出数列前项和.
(3)由(2)结合已知条件得出数列的通项公式,利用数列求和公式求出的值,则根据归纳推理的方法猜想,再用数学归纳法证明,则用导数证明,令,得,用这个不等式对放缩证出成立.
(1)依题,

(2)依题当时,,
,又也适合此式,

数列是首项为1,公比为的等比数列,故;
(3),,



猜想:①
下面用数学归纳法证明:
(i)当n=1,2时,已证明①成立;
(ii)假设当时,①成立,即.
从而
.
故①成立.
先证不等式②
令,
则.
,即②成立.
在②中令,得到③
当时,;
当时,由①及③得:
.
证明完毕.
1 / 1广东省广州市庆丰实验学校2024-2025学年高二下学期期中联考数学试题
1.(2025高二下·广州期中)若函数在处切线斜率为1,则(  )
A. B.0.5 C.1 D.2
2.(2025高二下·广州期中)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
3.(2025高二下·广州期中)函数的单调增区间是(  )
A. B. C. D.
4.(2025高二下·广州期中)一个等比数列前项的和为48,前项的和为60,则前项的和为(  ).
A.83 B.108 C.75 D.63
5.(2025高二下·广州期中)将5名志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有(  )
A.240种 B.180种 C.120种 D.60种
6.(2025高二下·广州期中)已知数列是递增数列,且,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
7.(2025高二下·广州期中)若函数的定义域为,对于,,且为偶函数,,则不等式的解集为(  )
A. B. C. D.
8.(2025高二下·广州期中)设函数 ,其中 ,若存在唯一的整数 ,使得 ,则 的取值范围是(  )
A. B. C. D.
9.(2025高二下·广州期中)已知m,且,则下列结论正确的是(  )
A. B.若,则
C. D.
10.(2025高二下·广州期中)已知函数 则(  )
A.f(x)有两个极值点
B.f(x)有三个零点
C.点(0,1)是曲线 的对称中心
D.直线 是曲线 的切线
11.(2025高二下·广州期中)大自然的美丽,总是按照美的密码进行,而数学是美丽的镜子,斐波那契数列,就用量化展示了一些自然界的奥妙.譬如松果、凤梨的排列、向日葵花圈数、蜂巢、黄金矩形、黄金分割等都与斐波那契数列有关.在数学上,斐波那契数列可以用递推的方法来定义:,,,则(  )
A.
B.
C.
D.
12.(2025高二下·广州期中)已知等差数列的前项和为,若,则   
13.(2025高二下·广州期中)的展开式中,的系数为   .
14.(2025高二下·广州期中)若直线 是曲线 的切线,也是曲线 的切线,则    .
15.(2025高二下·广州期中)高考改革新方案.新方案规定:语文、数学、英语是考生的必考科目,考生还需从物理、化学、生物、政治、历史、地理6门科目中选取3门作为选考科目.某校为了解高一年级学生选科方案的意向,对高一(1)班36名学生进行了一次调查,统计选考科目人数如下表:
性别 人数 物理 化学 生物 政治 历史 地理
男生 20 20 20 8 3 0 9
女生 16 6 6 16 4 10 6
利用排列组合和古典概型的知识解决以下问题:
(1)求从20名男生中随机选出2名有 种情况,2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合有 种情况,2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合的概率等于
(2)已知16名女生有且仅有“物理、化学、生物”、“生物、政治、历史”、“生物、历史、地理”3种选科方案.若从16名女生中随机选出2名,求2人选科方案不同的概率.
16.(2025高二下·广州期中)已知函数.
(1)若,求函数的单调递增区间.
(2)若,不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
17.(2025高二下·广州期中) 已知数列中,
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求的通项公式;
(3)令,证明:.
18.(2025高二下·广州期中)已知函数 .
(Ⅰ)讨论 的单调性;
(Ⅱ)若 有两个零点,求 的取值范围.
19.(2025高二下·广州期中)数列满足,
(1)求的值;
(2)求数列前项和;
(3)令,,证明:数列的前项和满足.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】导数的几何意义;导数的概念
【解析】【解答】解:因为函数在处切线斜率为1,所以,
则.
故答案为:B.
【分析】利用导数的定义和函数极限的关系,再变形得出的值.
2.【答案】C
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵Sn为等差数列{an}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,
∴ ,
解得a1=﹣2,d=4,
∴{an}的公差为4.
故选:C.
【分析】利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{an}的公差.
3.【答案】C
【知识点】导数的加法与减法法则;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:因为函数定义域为,因为对函数求导得:,当时,,
所以函数的单调递增区间是.
故选:C
【分析】求出函数的导数,利用导数正负与函数单调性的关系得到不等式,求解即可得出答案.
4.【答案】D
【知识点】等比中项
【解析】【解答】解:设等比数列前项和为,
因为等比数列前项的和为48且不为零,
则成等比数列,
所以,
则.
故答案为:D.
【分析】根据已知条件和等比数列前项和的性质,从而得出等比数列前项的和.
5.【答案】A
【知识点】分步乘法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:根据题意,有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,
可以先从5名志愿者中任选2人,组成一个小组,有种选法;
然后连同其余三人,看成四个元素,
将四个项目看成四个不同的位置,四个不同的元素在四个不同的位置的排列方法数有4!种,
根据分步乘法计数原理,完成这件事,共有种不同的分配方案.
故答案为:A.
【分析】先确定有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,再利用组合数公式、排列数公式,再结合分步乘法计数原理,从而得出不同的分配方案种数.
6.【答案】A
【知识点】数列的函数特性
【解析】【解答】解:因为数列是递增数列,且,
所以,则,
解得.
故答案为:A.
【分析】根据数列的单调性,从而列式得出关于t的不等式组,再解不等式组得出实数t的取值范围.
7.【答案】B
【知识点】奇偶性与单调性的综合;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:设函数,
则,
因为,可得,
所以,函数单调递减,
又因为为偶函数,可得函数关于对称,
因为,所以,则,
所以不等式,可化为,
则,所以,
则不等式的解集为.
故答案为:B.
【分析】设函数,利用已知条件和求导的方法判断函数的单调性,再结合偶函数的图象的对称性和图象的平移变换,从而得出不等式的解集.
8.【答案】D
【知识点】利用导数研究函数的极值;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】设 , ,
由题意知,函数 在直线 下方的图象中只有一个点的横坐标为整数,
,当 时, ;当 时, .
所以,函数 的最小值为 .
又 , .
直线 恒过定点 且斜率为 ,
故 且 ,解得 ,故选D.
【分析】设 , ,问题转化为存在唯一的整数 使得满足 ,求导可得出函数 的极值,数形结合可得 且 ,由此可得出实数 的取值范围.
9.【答案】A,B,C
【知识点】排列及排列数公式;组合及组合数公式
【解析】【解答】解:因为m,且.
对于选项A:由排列与组合的含义可以推出,故A正确;
对于选项B:因为,
整理得,解得或(舍去),故B正确;
对于选项C:
因为

所以,故C正确;
对于选项D:例如,则,
可知,故D错误.
故答案为:ABC.
【分析】根据阶乘的定义分析判断出选项A;根据组合数公式列式求解判断出选项B;根据组合数公式分析证明判断出选项C;举反例说明判断出选项D,从而找出结论正确的选项.
10.【答案】A,C
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;导数在最大值、最小值问题中的应用
【解析】【解答】解:令f'(x)=3x2-1=0,得或,
当或时,f'(x)>0,当时,f'(x)<0,
所以f(x)在上单调递增,在上单调递减,
所以f(x)有两个极值点为或,故A正确;
又所以f(x)只有一个零点,故B错误;
由f(x)+ f(-x)=2可知,点(0,1)是曲线y= f(x)的对称中心,故C正确;
曲线y=f(x)在点(1,1)处的切线的斜率为k=f'(1)=2,则切线方程为y=2x-1,故D错误.
故选:AC
【分析】利用导数研究函数的单调性,极值,零点,以及函数的对称中心,结合导数的几何意义,逐项判断即可.
11.【答案】A,C,D
【知识点】数列的递推公式;数学归纳法的应用
【解析】【解答】解:对于A,由,可得,
则、、,、,
将上式累加得,
因为,则,故A正确;
对于B,由,可得、、、,
将上式累加得,
又因为,则,故B错误;
对于C,因为成立,用数学归纳法证明如下:
①当时,,满足规律,
②假设当时满足成立,
当时,

成立,满足规律,
故,令,
则成立,故C正确;
对于D,由,可得,
所以
,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】由可得,利用累加法可判断出选项A;由结合累加法可判断选项B;利用数学归纳法可判断选项C;由可得,再结合裂项相消法可判断选项D,从而找出正确的选项.
12.【答案】
【知识点】等差数列的前n项和;等差数列的性质
【解析】【解答】解:根据等差数列的性质,,
因为,根据等差数列的求和公式,
则,
故.
故答案为:.
【分析】利用等差数列下标和的性质和等差数列前项和公式,从而得出的值.
13.【答案】15
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】,
其中的展开式通项为,,故时,得含的项为;
的展开式通项为,,故时,得含的项为.
因此,式子的展开式中,含的项为,即系数为15 .
故答案为:15
【分析】首先由已知条件求出二项展开式的通项公式,再由已知条件代入数值计算出满足题意的r的值,并代入到二项展开式的通项公式计算出结果即可。
14.【答案】1-ln2
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】对函数 求导得 ,对 求导得 ,设直线 与曲线 相切于点 ,与曲线 相切于点 ,则 ,由点 在切线上得 ,由点 在切线上得 ,这两条直线表示同一条直线,所以 ,解得 。
【分析】利用求导的方法求出曲线在切点处的切线斜率,再利用点斜式求出曲线在切点处的切线方程,结合直线 是曲线 的切线,也是曲线 的切线,从而求出b的值。
15.【答案】(1)解:从20名男生中随机选出2名有种情况,
2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合有种情况,
用A表示事件“恰好有1人选“物理、化学、生物”组合”,
则.
故答案为:;;.
(2)解:由题意知,选取的16名女生中,6人选“物理、化学、生物”,
4人选“生物、政治、历史”,6人选“生物、历史、地理”,
用B表示事件“2人选科方案不同”,
则,
所以.
【知识点】互斥事件与对立事件;古典概型及其概率计算公式;排列、组合的实际应用
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合组合数公式,从而得出从20名男生中随机选出2名的情况种数;再结合分步乘法计数原理得出2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合情况的种数;由题意结合古典概率公式得出2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合的概率.
(2)先根据题意,分别求出选“物理、化学、生物”, “生物、政治、历史”,“生物、历史、地理”的人数,然后求出2人选科方案相同的概率,再利用对立事件的概率公式,从而得出2人选科方案不同的概率.
(1)从20名男生中随机选出2名有种情况;,2人中恰好有1人选“物理、化学、生物”组合有种情况,
用A表示事件“恰好有1人选“物理、化学、生物”组合”,
则.
故答案为:;;.
(2)由题意知选取的16名女生中,有6人选“物理、化学、生物”,
4人选“生物、政治、历史”,6人选“生物、历史、地理”..
用B表示事件“2人选科方案不同”,
则,
所以.
16.【答案】解:(1)因为,
则,,
当和时,,则函数单调递增,
所以函数的单调递增区间为和.
(2)因为,则,
设,,
则,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增,
所以,
则.
【知识点】函数恒成立问题;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】(1)利用已知条件求导得到,再利用导数判断函数的单调性,从而得到函数的单调递增区间.
(2)利用已知条件,将变换得到,设,利用求导判断函数的单调性,从而得到函数的单调区间,进而得出函数的最值,再结合不等式恒成立问题求解方法,从而得出实数a的取值范围.
17.【答案】(1)证明:由,可得,
则,
即数列是首项为,公比为的等比数列;
(2)解:根据(1),可得,则;
(3)证明:由(2)可得:,
令,,
因为在上单调递增,且
所以数列在上单调递减,从而数列在上单调递增,且,
故得证.
【知识点】等比数列概念与表示;数列的递推公式;数列与函数的综合;数列与不等式的综合
【解析】【分析】(1)根据已知条件,结合等比数列的定义证明即可;
(2)由(1)求得数列的通项公式,再求即可;
(3)将(2)中得到的的通项代入求得,化简后利用数列的单调性证明即可.
18.【答案】解:(Ⅰ)
(Ⅰ)设 ,则当 时, ;当 时, .
所以f(x)在 单调递减,在 单调递增.
(Ⅱ)设 ,由 得x=1或x=ln(-2a).
①若 ,则 ,所以 在 单调递增.
②若 ,则ln(-2a)<1,故当 时, ;
当 时, ,所以 在 单调递增,在 单调递减.
③若 ,则 ,故当 时, ,当 时, ,所以 在 单调递增,在 单调递减.
(Ⅱ)(Ⅰ)设 ,则由(Ⅰ)知, 在 单调递减,在 单调递增.
又 ,取b满足b<0且 ,
则 ,所以 有两个零点.
(Ⅱ)设a=0,则 ,所以 只有一个零点.
(iii)设a<0,若 ,则由(Ⅰ)知, 在 单调递增.
又当 时, <0,故 不存在两个零点;若 ,则由(Ⅰ)知, 在 单调递减,在 单调递增.又当 时 <0,故 不存在两个零点.
综上,a的取值范围为 .
【知识点】利用导数研究函数的单调性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(Ⅰ)先求得 再根据1,0,2a的大小进行分类确定 的单调性;(Ⅱ)借助第(Ⅰ)问的结论,通过分类讨论函数的单调性,确定零点个数,从而可得a的取值范围为 .
19.【答案】(1)解:依题意,得:,
.
(2)解:依题意,当时,

又因为也适合此式,

数列是首项为1,公比为的等比数列,
故.
(3)证明:,



猜想:①,
下面用数学归纳法证明:
(i)当n=1,2时,已证明①成立;
(ii)假设当时,①成立,则.
所以

故①成立;
先证不等式②,
令,
则,
,则②成立,
在②中,令,得到③,
当时,;
当时,由①和③得:
,证毕.
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和;数列的求和;数学归纳法的应用
【解析】【分析】(1)根据已知条件,分别取n=1,2,3,从而依次算出的值.
(2)用作差法和检验法求出数列的通项公式,再结合等比数列的定义和等比数列前n项和公式得出数列前项和.
(3)由(2)结合已知条件得出数列的通项公式,利用数列求和公式求出的值,则根据归纳推理的方法猜想,再用数学归纳法证明,则用导数证明,令,得,用这个不等式对放缩证出成立.
(1)依题,

(2)依题当时,,
,又也适合此式,

数列是首项为1,公比为的等比数列,故;
(3),,



猜想:①
下面用数学归纳法证明:
(i)当n=1,2时,已证明①成立;
(ii)假设当时,①成立,即.
从而
.
故①成立.
先证不等式②
令,
则.
,即②成立.
在②中令,得到③
当时,;
当时,由①及③得:
.
证明完毕.
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