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绝密★启用前
高二数学试卷
2023—2024 学年度下学期期末质量检测
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用
橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的.
1.已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
2.已知命题 ,命题 ,则( )
A. 和 均为真命题 B.ᄀ 和 均为真命题
C. 和 均为真命题 D. 和 均为真命题
3.已知幂函数 在第一象限内单调递减,则 ( )
A. B. C.2 D.4
4.已知甲正确解出不等式 的解集为 ,乙正确解出不等式 的解集为 ,且
,则 ( )
A.-12 B.-6 C.0 D.12
5.已知一种物质的某种能量 与时间 的关系为 ,其中 是正常数, 是大于1的正整数,若
经过时间 ,该物质的能量由 减少到 ,再经过时间 ,该物质的能量由 减少到 ,则( )
A. B.C. D.
6.已知 ,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.已知函数 为奇函数,则( )
A. B.
C. D.
8.已知 分别是函数 与 的零点,则 的最大值为( )
A.2 B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目
要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.对于函数 ,则( )
A. 与 具有相同的最小值
B. 与 在 上具有相同的单调性
C. 与 都是轴对称图形
D. 与 在 上具有相反的单调性
10.已知数列 满足 ,则( )
A.
B. 为递减数列
C. 的最小值为-20
D.当 时, 的最大值为811.已知函数 ,则( )
A. 是 的极值点
B.当 时,
C.当 时,
D.当 时, 的图像关于点 对称
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知函数 则 __________.
13.已知函数 满足 ,则 __________.
14.已知 是边长为2的等边三角形,取 的中点分別为 ,沿 剪去 ,得到四
边形 ,记其面积为 ;在 中,取 的中点分别为 ,沿 剪去 ,
得到四边形 ,记其面积为 ,则 __________;以此类推, __________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)
设正项数列 是公差为 的等差数列,其前 项和为 ,已知 .
(1)求 的通项公式;
(2)求数列 的前 项和 .
16.(15分)
已知函数 .(1)当 时, 的图像在 处的切线与两坐标轴围成图形的面积为 ,求 的值;
(2)当 时, 在 的最小值小于 ,求 的取值范围.
17.(15分)
已知函数 .
(1)若 在 上单调递减,求 的取值范围;
(2)当 时,证明: 的图像为轴对称图形;
(3)若关于 的方程 在 上有解,求 的最小值.
18.(17分)
已知函数 的导函数为 .
(1)若 ,求 的取值范围;
(2)若 有两个极值点 ,证明: .
19.(17分)
在数列 中,按照下面方式构成“次生数列” ,
,其中 表示数列 中最小的
项.
(1)若数列 中各项均不相等,只有4项, ,且 ,请写出 的所
有“次生数列” ;
(2)若 满足 ,且 为等比数列, 的“次生数列”为 .
(i)求 的值;
(ii)求 的前 项和 .参考答案及解折
一、选择题
1.C 【解析】因为 ,所以 .故选C
项.
2.B 【解析】对于命题 ,当 时, ,所以 为假命题,则 为真命题;对于命题 ,当
时, ,所以 为真命题.综上, 和 均为真命题.故选B项.
3.D 【解析】由幂函数的定义可知 ,解得 ,由幂函数 在第一象限内单调递减,
可得 -2,则 ,所以 .故选D项.
4.A 【解析】由题意可知方程 与方程 的根组成集合 ,由方程
的根与系数关系可知 ,则其两根为 ,所以 ,方程
0的两根为 ,则 ,所以 ,所以 .故选A项.
5.B 【解析】当 时, ,所以 ,则 ,由
,得 ,所以 .故选B项.6.A 【解析】由 ,可知 ,则 ,所以 ,充
分性成立;由 ,得 ,显然 不一定成立,必要性不成立.综上,
“ ”是“ ”的充分不必要条件.故选A项.
7.D 【解析】无论 为何值,函数 为偶函数,则 .要使函数
为奇函数,则 为奇函数,所以 ,即 ,整理
得 ,则 ,所以 ,
则 ,解得 .当 时, ,显然无意义,舍去;当 时,
,其定义域为 ,且 为奇函数,此时 .
也为奇函数.故选D项.
8.C 【解析】由题意可知 ,则 ,即
,又 ,所以 ,则 .设
,则 ,所以 在 上单调递增,所以 ,则
,所以 ,则 .设 ,则 ,当 时, ,当 时, ,所以 在 上单调递增,在 上单调
递减,则 ,所以 的最大值为 .故选C项.
二、多选题
9.AC 【解析】在同一坐标系中,作出函数 , 的图像如图所示,
由图可知 与 的最小值都为1,A项正确; 在 上单调递增, 在 上不
单调,B项错误; 的图像关于直线 对称, 的图像关于直线 对称,C项正确;
与 在 上均单调递减,D项错误.故选AC项.
10.ACD 【解析】当 时, ,所以 ,A项正确;由 ,
得当 2时, ,将以上各式相加得
,所以
,又当 时符合上式,
所以 ,由二次函数的性质可知 不为递减数列,B项错误;因为
,所以当 或 时, 取得最小值-20,C项正确;当 时,
,解得 ,所以当 时, 的最大值为8,D项正确.故选ACD项.
11.BCD 【解析】当 时, ,则 ,显然 不是 的极值点,A项错误.当 时, ,令 ,解得 ,当
时, ,所以当 时, 在 上单调递增,又 ,所以
,B项正确.当 时, ,所以 在 上单调递减,因为
,所以 ,又 ,所以 ,
所以 ,C项正确.当 时, ,在 的图
像上任取一点 ,则点 关于点 的对称点为
,则
,D项正确.故选BCD项.
三、填空题
12.-2 【解析】 ,所以 .
13. 【解析】由 ,得 ,所以
,则 ,令 ,则 ,所以
,故 .14. 【解析】
,由上可知 是以 为首项, 为公比的等比数
列,所以 ,当 时, ,则
,所以
.
四、解答题
15.解:(1)由 ,得 ,
又 ,所以 ,
当 时, ,
当 时, ,解得 ,
所以 ,
故 的通项公式为 .
(2)由(1)可知 ,
所以 ,故 .
16.解:(1)易知 ,
又 ,
所以 ,
所以 的图像在 处的切线方程为 ,
令 ,得 ,
由切线与两坐标轴围成图形的面积为 ,
得 ,
解得 或 .
(2)当 时, ,
则 ,
当 时, 单调递减,当 ,2]时, 单调递增,
所以 在 的最小值为 ,
由题意得 ,即 ,
又 ,所以 .
设 ,
则 ,
所以 在 上单调递减,又 ,所以解不等式 得 ,
故 的取值范围为 .
17.(1)解:因为 在 上单调递增,
所以 在 上单调递减,
则
解得 ,
故 的取值范围为 .
(2)证明:当 时, 的定义域为 ,
因为 ,
所以 的图像关于直线 对称,
故 的图像为轴对称图形.
(3)解:由方程 在 上有解,得方程 在 上有解且 ,
即 在 上有解,
,
当且仅当 时取得等号,
又当 时, 在 上恒成立,
所以 的最小值为 .
18.(1)解:易知 的定义域为 ,,
由 ,得 在 上恒成立.
设 ,
则 ,
当 时, ,
当 时, ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递
减,所以 ,
所以 ,
故 的取值范围为 .
(2)证明:由题意可知 有两个零点 ,
即 ,
不妨设 ,则 ,
要证 ,即证 ,
即证 ,
即证 ,即证 ,
令 ,则 ,只需证 .
设 ,则 ,
所以 在 上单调递增,
则 ,则 ,
故 .
19.解:(1)根据“次生数列” 的定义可知 有3个,
分别为 或 或 .
(2)设数列 的公比为 ,
因为 为等比数列,且 ,
所以 ,
即 ,解得 ,
所以 ,则 .
(i)由“次生数列” 的定义,可知 ,
,故 .
(ii)由(i)可知当 为偶数时, ,
①
,②
由①-②得
1
,
所以 .
当 时, ,
当 为奇数且 时, 为偶数,
则
,
显然当 时,也符合上式,
故