广东省佛山市顺德区第一中学2024 2025学年高二下学期3月月考数学试题
一、单选题
1.已知数列的前项和,则( )
A.191 B.192 C.193 D.194
2.下列给出的图形中,星星的个数构成一个数列,则该数列的一个递推公式可以是( )
A. B.
C. D.
3.曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
4.在等比数列中,,,则( )
A. B. C. D.
5.已知等比数列的公比是,首项,前项和为,设,,成等差数列,若,则正整数的最大值是( )
A.4 B.5 C.6 D.15
6.已知上的可导函数的图象如图所示,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
7.已知数列的各项均为正数,,若表示不超过的最大整数,记数列的前项和为,当100时,的值为( )
A.28 B.29 C.30 D.31
8.数列前n项和为,且满足:,,,,下列说法错误的是( )
A.
B.数列有最大值,无最小值
C.,使得
D.,使得
二、多选题
9.函数,则( )
A. B.的单调递增区间为
C.最大值为 D.有两个零点
10.数列的前n项和为,则下列说法正确的是( )
A.若,则数列的前5项和最大
B.若等比数列是递减数列,则公比q满足
C.已知等差数列的前n项和为,若,则
D.已知为等差数列,则数列也是等差数列
11.设为数列的前n项的积,,则( )
A.当时, B.若,则
C.若,则为常数列 D.若数列为等差数列,则或
三、填空题
12.曲线上的点到直线的最短距离是 .
13.已知正项等比数列的前项和为,且,则 .
14.以为首项 以为公比的等比数列满足,,设数列的前项和为,若恒成立,则实数的取值范围是 .
四、解答题
15.已知是等差数列,是等比数列,且.
(1)求,的通项公式;
(2)若数列满足,求的前项和.
16.已知函数在处取得极值,在点处的切线的斜率为.
(1)求的解析式;
(2)求在区间上的单调区间和最值.
17.如图,四棱锥中,,平面平面,,,,.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的平面角的余弦值.
18.若无穷数列满足:对于,,其中为常数,则称数列为“数列”.
(1)若数列为“数列”,且,,设,求数列的前项和;
(2)若数列为“数列”,且,.求证:.
19.已知函数.
(1)当时,求函数在点处的切线;
(2)若函数在上为增函数,求实数的取值范围;
(3)讨论函数的导函数在定义域上的单调性.
参考答案
1.【答案】C
【详解】因为,则,
故选C
2.【答案】B
【详解】本题可根据每一个图形与前一个图形的关系得出结论.
【详解】结合图象易知,,,,,
故选B.
3.【答案】A
【详解】由求导得,则,而,
所以所求切线方程为.
故选A
4.【答案】B
【详解】在等比数列中,,
所以,
所以,又,
设公比为q,则,
所以.
故选B
5.【答案】A
【详解】由已知可得,
,
故选A.
6.【答案】D
【详解】由图象知的解集为,的解集为,
或,
所以或,解集即为.
故选D.
7.【答案】C
【详解】因,可得是以1为首项,1为公差的等差数列,
所以,因为数列的各项均为正数,
所以,因为,
当时,,当时,,
当时,,当时,,
当时,,当时,,
当时,,
则.
说明当100时,的值为30.
故选C.
8.【答案】D
【详解】A选项,中,令得,
因为,解得,解得,
中,令得,
即,解得,负值舍去,A正确;
B选项,当时,,故,
,
故,
因为,故,,
故,则单调递减,
数列有最大值,无最小值,B正确;
C选项,当时,,此时等号成立,
当时,由于,
所以,
综上,,使得,C正确;
D选项,
,
由C选项可知,,,
故,
所以恒成立,
故不存在,使得,D错误.
故选D
9.【答案】ABD
【详解】对于A,因的定义域为,则,故A正确;
对于B,由可得,即的单调递增区间为,故B正确;
对于C,由上分析,当时,;当时,.
即函数在上单调递减,在上单调递增,则时,取得最小值,故C错误;
对于D,由上分析,函数在上单调递减,在上单调递增,且,
而当时,;当时,,
由零点存在定理,可知函数在区间和各有一个零点,故D正确.
故选ABD.
10.【答案】ACD
【详解】选项A,由可得,,故数列前5项的和最大,故 A正确;
选项B,当时,等比数列也是递减数列,故B错误;
选项C,,若,则,故C正确;
选项D,若为等差数列,则,,则为常数,数列也是等差数列,故D正确.
故选ACD
11.【答案】ACD
【详解】对于选项A:当时,由,选项A正确;
对于选项B:由时,,可得,可得时,,代入,有,可得,故B选项错误;
对于选项C:当时,,所以,因为,所以,所以为常数列,故选项C正确;
对于选项D:,若数列为等差数列,则为常数,
①若,则恒成立,即恒成立,所以;
②若,则,所以解得
所以或,故选项D正确;
故选ACD.
12.【答案】
【详解】与平行的直线和相切,则斜率为,
因为,所以,
令,解方程得,代入直线方程得切点,
则点到直线的距离就是曲线的点到直线的最短距离,
由点到直线的距离公式知.
13.【答案】48
【详解】设等比数列的公比为,易知,
因为,所以,,
所以,解得或(舍),
则.所以.
14.【答案】
【详解】利用等比数列的前项和公式求出从而可得,进而可得,解不等式即可.
【详解】由题意得,
可得,所以,
所以,即.
15.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设等差数列的公差、等比数列的公比分别为,由题意得,且,,
解得,所以数列,的通项公式分别为.
(2)由题意,所以的前项和,
,
两式相减得,
即.
16.【答案】(1);
(2)答案见详解.
【分析】(1)由题意得,待定系数可得函数,再验证处取到极值即可;
(2)先通过函数的导函数得函数的单调区间及极值,再比较区间端点处的函数值与极值大小可得最值.
【详解】(1)函数,
则,
依题意,,解得,
所以,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
则在处取得极值,满足题意.
所以的解析式是.
(2)由(1)知,,
,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
故在处取得极大值,在处取得极小值,
又,
因此.
所以在区间上的单调递减区间为,单调递增区间为,
的最大值为,的最小值为.
17.【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)方法一:取的中点为,取的中点为,并连接,,,如图所示.
因为为等边三角形,故,.
又平面平面,且平面平面,平面,
故平面,而平面,从而.
又,,,故,又,且为的中点,故有.
又,且,平面,故平面,平面,
从而,又,且,平面,故平面,
方法二:取的中点为,并连接,,如图所示.
因为为等边三角形,故,
又平面平面,且平面平面,平面,
故平面,而平面,从而,,
又,,,故,从而可得.
在和中,由,
得,解得,故由,,,知,
又,且,平面,故平面,
(2)由(1)和平面,故平面平面.
取的中点为,连接,并过作,
因为,且平面平面,平面平面,
平面,故平面,又,
故以,,分别为,,轴,为坐标原点建立空间直角坐标系如图所示.
由题可知:,,,,,
设,则解得即.
因为平面,故平面的法向量可取,
设平面的法向量为,则
可取
即,故,
由图易知二面角为锐角,故二面角的平面角的余弦值为.
18.【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)由题意得,数列是首项为1,公差为2的等差数列,
故,所以,
故,
所以
(2)由题意可知:,且,
则数列是以首项为,公差为1的等差数列,
可得,即.
因为,
若,则;
若,则;
若,则,
可得;
综上所述:;
19.【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【详解】(1)时,,
,则,,
所以在点处的切线为,整理得:,
故在点处的切线为;
(2)易知,
因为在上为增函数,所以在恒成立,
由在恒成立,得,,
设,,
令,在上恒成立,
所以在上递增,,即在上恒成立,
所以在上递增,,故,即;
(3)由题意知,定义域为,故,
设,,
(ⅰ)当时,即时,对恒成立,即对恒成立,
故函数在上单调递增.
(ⅱ)当时,即时,
令,解得:,
①当时,由韦达定理得:,,故,
令,解得:或,
令,解得:,
故函数在和上单调递增,在上单调递减.
②当时,由韦达定理得: ,,故,
令,解得:,令,解得:,
故函数在上单调递增,在上单调递减.
综上所述,
当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增.