期末重难点检测卷(二)(含解析)-2024-2025学年高二数学下学期人教A版(2019)选择性必修第二册

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期末重难点检测卷(二)-2024-2025学年高二数学下学期人教A版(2019)选择性必修第二册
一.选择题(共8小题)
1.(2024春 闵行区校级期末)已知等差数列{an}中,a1+a4+a7,那么cos(a3+a5)=(  )
A. B. C. D.
2.(2024春 徐汇区校级期末)已知{an}是等比数列,公比为q,若存在无穷多个不同的n(n∈N,n≥1)满足an+2≤an≤an+1,则下列选项之中,不可能成立的为(  )
A.q>0 B.q<0 C.|q|<1 D.|q|>1
3.(2024春 闵行区期末)已知等差数列﹣2024,﹣2020,…,则该数列的前n项和Sn(  )
A.无最大值,有最小值 B.有最大值,无最小值
C.有最大值,有最小值 D.无最大值,无最小值
4.(2017春 石泉县校级期末)数列1,1+2,1+2+22,…,1+2+22+…+2n﹣1,…的前n项和为(  )
A.2n﹣n﹣1 B.2n+1﹣n﹣2 C.2n D.2n+1﹣n
5.(2025春 台州期末)已知函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为3x﹣y+2=0,则f(1)+f′(1)=(  )
A.﹣4 B.3 C.4 D.8
6.(2025 广州模拟)若直线l与函数f(x)=ex﹣2(x>1)和g(x)=lnx的图象分别相切于点A,B,则|AB|=(  )
A.2 B. C. D.
7.(2025春 台州期末)已知定义域为[﹣3,5]的函数f(x)的导函数为f′(x)且f′(x)的图象如图所示,则下列判断中正确的(  )
A.f(x)在(3,5)上单调递增
B.f(x)有极大值f(4)
C.f(x)有3个极值点
D.f(x)在x=1处取得最大值
8.(2025春 沈阳期末)牛顿迭代法亦称切线法,它是求函数零点近似解的另一种方法,若定义xk(k∈N)是函数零点近似解的初始值,过点Pk(xk,f(xk))的切线为y=f′(xk)(x﹣xk)+f(xk),切线与x轴交点的横坐标xk+1,即为函数零点近似解的下一个初始值以此类推,满足精度的初始值即为函数零点的近似解,设函数f(x)=x2﹣2,满足x0=2应用上述方法,则x2=(  )
A. B. C. D.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.(2025春 贵州期末)已知Sn是等差数列的前n项和,且S10>0,a6<0,则下列说法正确的是(  )
A.{an}的公差d<0 B.a4+a5+a6<0
C.S11>0 D.S5≥Sn
(多选)10.(2025春 临沂期末)已知f′(x)是函数f(x)的导函数,f′(x)的图象如图,则下列说法正确的是(  )
A.f(x)在x=2处取得极小值
B.f(x)在(1,2)上单调递增
C.f′(x)在区间(﹣1,1)内单调递减
D.f′(x)在x=1处取得极大值
(多选)11.(2025春 济宁校级期末)已知函数f(x)=x3﹣3x2,则下列说法正确的是(  )
A.x=2是函数f(x)的一个极小值点
B.函数f(x)的对称中心为(1,﹣2)
C.过点(1,﹣2)能作两条不同直线与y=f(x)相切
D.函数y=f[f(x)]+2有5个零点
三.填空题(共3小题)
12.(2025 黑龙江校级模拟)设等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,,则     .
13.(2025 东西湖区校级模拟)已知等比数列{an}及等差数列{bn},其中b1=0,公差d≠0.将这两个数列的对应项相加,得一新数列1,1,2,…,则这个新数列的前10项之和为    .
14.(2025春 南宁校级期末)已知函数g(x)=x3+mx,若曲线y=g(x)在x=0处的切线也与曲线h(x)=﹣2lnx相切,则实数m=     .
四.解答题(共5小题)
15.(2025春 奉贤区校级期末)已知数列{an}的各项均为正数,a1,且an(n≥2).
(1)求证:数列{}是等差数列;
(2)若数列{bn}满足bn,求数列{bn}中的最大项与最小项.
16.(2025春 浦东新区校级期末)党的十八大以来,我国防沙治沙工作取得显著成效,《全国防沙治沙规划(2021﹣2030年)》的提出明确了今后一个阶段防沙治沙工作的总体思路,工作重点和目标任务.某地区政府顺势提出了沙漠治理的十年计划.已知第1年该地区有土地1万平方千米,其中70%是沙漠,30%是绿洲.从第2年起,该地区进行绿化改造,每年把原有沙漠的16%改造成绿洲,而原有绿洲的4%被沙漠所侵蚀后又变成沙漠.设第n年的绿洲面积为an万平方千米,其中1≤n≤10,n∈N.
(1)证明:为等比数列;
(2)假设把沙漠改造成绿洲的改造费为每万平方千米2亿元,请计算该地区政府完成沙漠治理计划总共需要拨款的费用.
17.(2025 十堰模拟)已知函数f(x)=ln(ax)+x(a<0).
(1)若直线y=﹣1与曲线y=f(x)相切,求a的值;
(2)讨论f(x)的单调性;
(3)若f(x)≤0,求a的取值范围.
18.(2025春 浦东新区校级期末)已知数列{an},{bn},{cn}满足(an+1﹣an)(bn+1﹣bn)=cn(n∈N*).
(1)若an=n(n∈N*),bn=n,求c1+c2的值;
(2)若an=2n+3(n∈N*),cn=n2,求数列{bn}的最小项;
(3)若bn,cn=2n+n(n∈N*),当a1=2时,判断是否存在互异的正整数p、q使得ap=aq,并说明理由.
19.(2025 宝山区校级模拟)设定义域为R的函数y=f(x)在R上可导,导函数为y=f'(x).若区间I及实数t满足:f(x+t)≥t f'(x)对任意x∈I成立,则称函数y=f(x)为I上的“M(t)函数”.
(1)判断y=x2+3x是否为(0,+∞)上的M(1)函数,说明理由;
(2)若实数t满足:y=sinx为上的M(t)函数,求t的取值范围;
(3)已知函数y=f(x)存在最大值.对于:
P:对任意x∈R,f'(x)≤0与f(x)≥0恒成立,
Q:对任意正整数n,y=f(x)都是R上的M(n)函数,
问:P是否为Q的充分条件?P是否为Q的必要条件?证明你的结论.
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参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C A B D C C C
二.多选题(共3小题)
题号 9 10 11
答案 AD AC ABD
一.选择题(共8小题)
1.(2024春 闵行区校级期末)已知等差数列{an}中,a1+a4+a7,那么cos(a3+a5)=(  )
A. B. C. D.
【解答】解:∵等差数列{an}中,a1+a4+a7,
∴a1+a4+a7=3a4,∴,
∴a3+a5=2a4,
∴cos(a3+a5)=coscos.
故选:B.
2.(2024春 徐汇区校级期末)已知{an}是等比数列,公比为q,若存在无穷多个不同的n(n∈N,n≥1)满足an+2≤an≤an+1,则下列选项之中,不可能成立的为(  )
A.q>0 B.q<0 C.|q|<1 D.|q|>1
【解答】解:{an}是等比数列,公比为q,存在无穷多个不同的n(n∈N,n≥1)满足an+2≤an≤an+1,
当q>0时,则:
当q=1时,则{an}为非零常数列,∴an+2=an=an+1,q=1符合题意,故A可能成立;
当q≠1时,则{an}为单调数列,∴an+2≤an≤an+1恒不成立,∴q>0且q≠1不合题意;
当q<0时,可得,则:
①当q=﹣1时,若a1>0,n为偶数时,则an+2=an<0<an+1;
若a1<0时,n为奇数时,则an+2=an<0<an+1;
∴q=﹣1符合题意,故B可能成立;
②当q<﹣1,若a1>0,n为偶数时,则an+2<0,an<0,an+1>0,
且,即an+2<an<an+1;
若a1<0,n为奇数时,则an+2<0,an<0,an+1>0,且,
即an+2<an<an+1;故q<﹣1符合题意,故D可能成立;
③当﹣1<q<0,∵an+2≤an≤an+1,∴,
∵﹣1<q<0,则q2﹣1<0,1﹣p>0,可得,
则an=0,这与等比数列相矛盾,
故﹣1<q<0和0<q<1均不合题意,故C不可能成立.
故选:C.
3.(2024春 闵行区期末)已知等差数列﹣2024,﹣2020,…,则该数列的前n项和Sn(  )
A.无最大值,有最小值 B.有最大值,无最小值
C.有最大值,有最小值 D.无最大值,无最小值
【解答】解:由题意可知,首项a1=﹣2024,公差d=4,
故2024n+2n2﹣2n=2n2﹣2026n,
故该数列的前n项和Sn无最大值,有最小值.
故选:A.
4.(2017春 石泉县校级期末)数列1,1+2,1+2+22,…,1+2+22+…+2n﹣1,…的前n项和为(  )
A.2n﹣n﹣1 B.2n+1﹣n﹣2 C.2n D.2n+1﹣n
【解答】解:∵1+2+22+…+2n﹣1,
∴数列1,1+2,1+2+22,…,1+2+22+…+2n﹣1,…的前n项和:
(21+22+…+2n)﹣n

故选:B.
5.(2025春 台州期末)已知函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为3x﹣y+2=0,则f(1)+f′(1)=(  )
A.﹣4 B.3 C.4 D.8
【解答】解:根据题意可得f′(1)=3,
又x=1时,y=5,所以f(1)=5,
所以f(1)+f′(1)=8.
故选:D.
6.(2025 广州模拟)若直线l与函数f(x)=ex﹣2(x>1)和g(x)=lnx的图象分别相切于点A,B,则|AB|=(  )
A.2 B. C. D.
【解答】解:因为f(x)=ex﹣2与g(x)=lnx的导数分别为:
f′(x)=ex﹣2与g′(x),
设A(m,em﹣2),B(n,lnn),m>1,
则根据题意可得,
所以m﹣2=﹣lnn,所以m=2﹣lnn,
所以,
所以n﹣1=lnn(n﹣1),所以n=1或n=e,
当n=e时,m=2﹣lnn=1不满足m>1,
所以n=1,m=2,
所以A(2,1),B(1,0),
所以|AB|.
故选:C.
7.(2025春 台州期末)已知定义域为[﹣3,5]的函数f(x)的导函数为f′(x)且f′(x)的图象如图所示,则下列判断中正确的(  )
A.f(x)在(3,5)上单调递增
B.f(x)有极大值f(4)
C.f(x)有3个极值点
D.f(x)在x=1处取得最大值
【解答】解:由题图知,在(0,2),(4,5]上f′(x)>0,则f(x)在(0,2),(4,5]上单调递增,
在[﹣3,0),(2,4)上f′(x)<0,则f(x)在[﹣3,0),(2,4)上单调递减,
所以f(x)在(3,5)上不单调,f(4)为极小值,且共有3个极值点,x=1处不是最大值.
故选:C.
8.(2025春 沈阳期末)牛顿迭代法亦称切线法,它是求函数零点近似解的另一种方法,若定义xk(k∈N)是函数零点近似解的初始值,过点Pk(xk,f(xk))的切线为y=f′(xk)(x﹣xk)+f(xk),切线与x轴交点的横坐标xk+1,即为函数零点近似解的下一个初始值以此类推,满足精度的初始值即为函数零点的近似解,设函数f(x)=x2﹣2,满足x0=2应用上述方法,则x2=(  )
A. B. C. D.
【解答】解:根据题意,因为f(x)=x2﹣2,
所以f′(x)=2x,
又以点Pk(xk,f(xk))为切点的切线为y=f′(xk)(x﹣xk)+f(xk),
即切线方程为:y=2xkx2,
令y=0得:x=xk+1,
又由x0=2,则x1=1,x2.
故选:C.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.(2025春 贵州期末)已知Sn是等差数列的前n项和,且S10>0,a6<0,则下列说法正确的是(  )
A.{an}的公差d<0 B.a4+a5+a6<0
C.S11>0 D.S5≥Sn
【解答】解:等差数列中,由,a6<0,可得a5>0,
因此d=a6﹣a5<0,A正确,
a4+a5+a6=3a5>0,B错误,
,C错误,
由于a6<0,故a5>0,故S5是Sn中最大的项,故S5≥Sn,D正确.
故选:AD.
(多选)10.(2025春 临沂期末)已知f′(x)是函数f(x)的导函数,f′(x)的图象如图,则下列说法正确的是(  )
A.f(x)在x=2处取得极小值
B.f(x)在(1,2)上单调递增
C.f′(x)在区间(﹣1,1)内单调递减
D.f′(x)在x=1处取得极大值
【解答】解:由f′(x)的图象可知:当x<2时,f′(x)≤0,f(x)单调递减,当x>2时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
对于A,x=2是f(x)的极小值点,故A正确,
对于B,f(x)在(1,2)上单调递减,B错误,
对于C,f′(x)在区间(﹣1,1)内单调递减,C正确,
对于D,f′(x)在x=1处取得极小值,D错误,
故选:AC.
(多选)11.(2025春 济宁校级期末)已知函数f(x)=x3﹣3x2,则下列说法正确的是(  )
A.x=2是函数f(x)的一个极小值点
B.函数f(x)的对称中心为(1,﹣2)
C.过点(1,﹣2)能作两条不同直线与y=f(x)相切
D.函数y=f[f(x)]+2有5个零点
【解答】解:f(x)=x3﹣3x2,则f′(x)=3x2﹣6x=3x(x﹣2),
A,0<x<2时,f′(x)<0,f(x)在(0,2)上单调递减;x<0或x>2时,f′(x)>0,f(x)在(﹣∞,0),(2,+∞)上单调递增;
所以x=2是函数f(x)的一个极小值点,正确;
B,f(x)+f(2﹣x)=x3﹣3x2﹣x3﹣x2+4x2+4x﹣4x﹣4=﹣4,
所以函数f(x)关于(1,﹣2)成中心对称,正确;
C,设过点(1,﹣2)的切线与函数y=f(x)的切点为(x0,y0),则切线方程为,
则,整理得,解得x0=1,
过点(1,﹣2)只能作一条直线与y=f(x)相切,错误;
D,因为f(﹣1)=f(2)=﹣4,f(0)=f(3)=0,
令f(x)=t,则f(t)=﹣2有三个根,如图所示,
﹣1<t1<0<t2<2<t3<3,
所以方程f(x)=t1有3个不同的根,方程f(x)=t2和f(x)=t3均有1个根,
故方程f[f(x)]+2=0有5个根,即y=f[f(x)]+2有5个零点,正确.
故选:ABD.
三.填空题(共3小题)
12.(2025 黑龙江校级模拟)设等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,,则    .
【解答】解:因为,
所以.
故答案为:.
13.(2025 东西湖区校级模拟)已知等比数列{an}及等差数列{bn},其中b1=0,公差d≠0.将这两个数列的对应项相加,得一新数列1,1,2,…,则这个新数列的前10项之和为 978  .
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q,则由题意可得 a1+0=1,a1q+d=1,2d=2.
解得 a1=1,q=2,d=﹣1.
故有an=2n﹣1,bn=0+(n﹣1)(﹣1)=1﹣n.
故新数列的通项为cn=an+bn=2n﹣1+1﹣n.
故这个新数列的前10项之和等于等比数列的前10项和加上等差数列的前10项和,
即 978,
故答案为978.
14.(2025春 南宁校级期末)已知函数g(x)=x3+mx,若曲线y=g(x)在x=0处的切线也与曲线h(x)=﹣2lnx相切,则实数m=    .
【解答】解:因为g(x)=x3+mx,所以g′(x)=3x2+m,
所以g(0)=0,g′(0)=m,
所以g(x)在x=0处的切线方程为y﹣g(0)=g′(0)(x﹣0),即y=mx;
因为h(x)=﹣2lnx,所以h′(x),
设y=mx与曲线h(x)=﹣2lnx切于点(x0,﹣2lnx0),则h′(x0),
所以,且﹣2lnx0=mx0,则﹣2lnx0=mx0,可得﹣2lnx0=﹣2,解得x0=e,
所以.
故答案为:.
四.解答题(共5小题)
15.(2025春 奉贤区校级期末)已知数列{an}的各项均为正数,a1,且an(n≥2).
(1)求证:数列{}是等差数列;
(2)若数列{bn}满足bn,求数列{bn}中的最大项与最小项.
【解答】解:(1)证明:∵{an}的各项均为正数,a1,且an(n≥2),
∴ ,
∴数列{}是等差数列.
(2)∵ ,
∴满足bn,
又f(n)是增函数,,
∴数列{bn}中的最大项为b1=2,最小项为b2.
16.(2025春 浦东新区校级期末)党的十八大以来,我国防沙治沙工作取得显著成效,《全国防沙治沙规划(2021﹣2030年)》的提出明确了今后一个阶段防沙治沙工作的总体思路,工作重点和目标任务.某地区政府顺势提出了沙漠治理的十年计划.已知第1年该地区有土地1万平方千米,其中70%是沙漠,30%是绿洲.从第2年起,该地区进行绿化改造,每年把原有沙漠的16%改造成绿洲,而原有绿洲的4%被沙漠所侵蚀后又变成沙漠.设第n年的绿洲面积为an万平方千米,其中1≤n≤10,n∈N.
(1)证明:为等比数列;
(2)假设把沙漠改造成绿洲的改造费为每万平方千米2亿元,请计算该地区政府完成沙漠治理计划总共需要拨款的费用.
【解答】解:(1)证明:由题意,当n≥2时,
an=(1﹣4%)an﹣1+(1﹣an﹣1)×16%=0.96an﹣1+0.16﹣0.16an﹣1,
变形为an,,
所以数列{an}是以为首项,为公比的等比数列;
(2)由(1)可得an,
所以数列{an}的通项公式为an,
则1﹣an,
由题意可知,该地区政府完成沙漠治理计划时,把沙漠改造成绿洲的面积为:
S[],
所以所需改造费用为2S1.27(亿元).
17.(2025 十堰模拟)已知函数f(x)=ln(ax)+x(a<0).
(1)若直线y=﹣1与曲线y=f(x)相切,求a的值;
(2)讨论f(x)的单调性;
(3)若f(x)≤0,求a的取值范围.
【解答】解:(1),
令,解得x=﹣1,
所以直线y=﹣1与曲线y=f(x)相切的切点为(﹣1,﹣1),
所以f(﹣1)=ln(﹣a)﹣1=﹣1,解得a=﹣1.
(2)因为a<0,所以f(x)的定义域为(﹣∞,0),
当x∈(﹣∞,﹣1)时,f'(x)>0,当x∈(﹣1,0)时,f'(x)<0,
所以f(x)在(﹣∞,﹣1)上单调递增,在(﹣1,0)上单调递减.
(3)由(2)可得f(x)max=f(﹣1)=ln(﹣a)﹣1,
因为f(x)≤0,所以ln(﹣a)﹣1≤0,解得a≥﹣e,
故a的取值范围为[﹣e,0).
18.(2025春 浦东新区校级期末)已知数列{an},{bn},{cn}满足(an+1﹣an)(bn+1﹣bn)=cn(n∈N*).
(1)若an=n(n∈N*),bn=n,求c1+c2的值;
(2)若an=2n+3(n∈N*),cn=n2,求数列{bn}的最小项;
(3)若bn,cn=2n+n(n∈N*),当a1=2时,判断是否存在互异的正整数p、q使得ap=aq,并说明理由.
【解答】解:(1)由an=n(n∈N*),可得an+1﹣an=1,
由bn=n,可得bn+1﹣bn=11,
则cn=(an+1﹣an)(bn+1﹣bn)=1,
可得c1+c2=11;
(2)由an=2n+3(n∈N*),可得an+1﹣an=2,
由cn=n2,可得bn+1﹣bncnn(n),
可得n=1,2时,bn+1﹣bn<0,即b3<b2<b1,
当n≥3时,bn+1﹣bn>0,即b3<b4<...<bn,
所以数列{bn}的最小项为b3.
(3)由bn,可得
bn+1﹣bn(﹣1)n+1(﹣1)n
=(﹣1)n+1,由cn=2n+n(n∈N*),
可得an+1﹣an(﹣1)n+1(n+2n),
当n为奇数时,an+1﹣an=n+2n,
可得an+2﹣an+1=﹣(n+1)﹣2n+1,
两式相加可得an+2﹣an=﹣1﹣2n<0,由a1=2,
当n为奇数时,an≤2且an单调递减,不存在互异的奇数p、q使得ap=aq;
n为偶数时,an+1﹣an=﹣n﹣2n,
可得an+2﹣an+1=(n+1)+2n+1,
两式相加可得an+2﹣an=1+2n>0,由a1=2,
a2﹣a1=2+1=3,所以a2=5,
当n为偶数时,an≥5且an单调递增,不存在互异的偶数p、q使得ap=aq;
当n为奇数时,an≤2,当n为偶数时,an≥5,所以不存在一奇一偶的正整数p、q使得ap=aq.
综上,可得数列{an}中不存在互异的正整数p、q使得ap=aq.
19.(2025 宝山区校级模拟)设定义域为R的函数y=f(x)在R上可导,导函数为y=f'(x).若区间I及实数t满足:f(x+t)≥t f'(x)对任意x∈I成立,则称函数y=f(x)为I上的“M(t)函数”.
(1)判断y=x2+3x是否为(0,+∞)上的M(1)函数,说明理由;
(2)若实数t满足:y=sinx为上的M(t)函数,求t的取值范围;
(3)已知函数y=f(x)存在最大值.对于:
P:对任意x∈R,f'(x)≤0与f(x)≥0恒成立,
Q:对任意正整数n,y=f(x)都是R上的M(n)函数,
问:P是否为Q的充分条件?P是否为Q的必要条件?证明你的结论.
【解答】解:(1)设定义域为R的函数y=f(x)在R上可导,导函数为y=f'(x).
若区间I及实数t满足:f(x+t)≥t f'(x)对任意x∈I成立,
则称函数y=f(x)为I上的“M(t)函数”.(x2+3x)′=2x+3.
∵(x+1)2+3(x+1)≥1 (2x+3)等价于x2+2x≥0,在(0,+∞)时恒成立,
∴y=x2+3x是(0,+∞)上的M(1)函数.
(2)实数t满足:,
即.①
特别地,在①中取,可知,
反之,当时,①成立.
令φ(t)=sint﹣t,由于φ'(t)=cost﹣1≤0,且φ'(t)=0的t为离散的点,
故y=φ(t)为严格减函数,又φ(0)=0,所以sint﹣t≥0 t≤0.
cost≥0 [2k,2k],
从而t的取值范围是:{t|t≤0且t∈[2k,2k]}.
(3)若P成立,则对任意正整数n,有:f(x+n)≥0≥n f'(x)( x∈R),
即y=f(x)为R上的M(n)函数,Q成立.故P为Q的充分条件.
若Q成立,即对任意正整数n,有:f(x+n)≥n f'(x)( x∈R)②,
记函数y=f(x)的最大值为K.
先证明f'(x)≤0恒成立.
反证法,假如存在x1∈R使得f'(x1)>0,则取正整数n,使得n f'(x1)>K,
此时有n f'(x1)>K≥f(x1+n),与②矛盾.
这意味着y=f(x)为R上的严格减函数.
再证明f(x)≥0恒成立.
取x0为y=f(x)的一个最大值点,
则当x≤x0时,由单调性知f(x)≥f(x0)=K,但f(x)≤K,所以f(x)=K( x≤x0),
于是f'(x)=0( x<x0).
对任意x2∈R,可取一个与x2有关的正整数n,使得x2﹣n<x0,
由②知:f(x2)≥n f'(x2﹣n)=0.
于是P成立.故P也为Q的必要条件.
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