【精品解析】广东省江门市培英高级中学2024-2025学年高二下学期3月阶段考试数学试题

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广东省江门市培英高级中学2024-2025学年高二下学期3月阶段考试数学试题
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.(2025高二下·江门月考)数列1,,,,…的一个通项公式为
A. B.
C. D.
2.(2025高二下·江门月考)已知等差数列的前项和为,且,,则数列的公差为(  )
A. B. C. D.
3.(2025高二下·江门月考)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若a5–a3=12,a6–a4=24,则 =(  )
A.2n–1 B.2–21–n C.2–2n–1 D.21–n–1
4.(2025高二下·江门月考)已知,的值是(  )
A.3 B.2 C. D.
5.(2025高二下·江门月考)下列各式正确的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2025高二下·江门月考)已知函数,则(  )
A. B. C.3 D.15
7.(2025高二下·江门月考)南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了高阶等差数列的概念.如数列1,3,6,10,后前两项之差得到新数列2,3,4,新数列2,3,4为等差数列,这样的数列称为二阶等差数列.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有二阶等差数列,其前7项分别为3,4,6,9,13,18,24,则该数列的第19项为(  )
A.174 B.184 C.188 D.190
8.(2025高二下·江门月考)已知函数 的导函数 是偶函数,若方程 在区间 (其中 为自然对数的底)上有两个不相等的实数根,则实数 的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9.(2025高二下·江门月考)关于函数,以下说法正确的有(  )
A. B.在单调递减
C.在单调递减 D.在单调递增
10.(2025高二下·江门月考)若函数在区间上不是单调函数,则实数的可能取值是(  )
A. B. C. D.
11.(2025高二下·江门月考)已知正项数列满足,则下列结论一定正确的是(  )
A.若,则
B.若,则的值有3种情况
C.若数列满足,则
D.若为奇数,则()
三、填空题;本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高二下·江门月考)在等比数列中,是方程的根,则的值为   .
13.(2025高二下·江门月考)已知数列满足,且,则   .
14.(2025高二下·江门月考)已知定义在R上的奇函数,设其导函数为,当时,恒有,令,则满足的实数的取值集合是   .
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.(2025高二下·江门月考)已知函数,
(1)若数列的前项和,求数列的通项公式;
(2)求曲线在点处的切线方程.
16.(2025高二下·江门月考)已知等比数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,为数列的前项和,若,求正整数的值.
17.(2025高二下·江门月考)已知函数,其中.
(1)若,求的值;
(2)若函数在定义域内单调递减,求的取值范围.
18.(2025高二下·江门月考)已知数列满足:,且对于任意正整数,均有.
(1)设,证明:为等差数列;
(2)设,为数列的前项和,为数列的前项和,若对任意的恒成立,求的取值范围.
19.(2025高二下·江门月考)设函数(a为非零常数)
(1)若曲线在点处的切线经过点,求实数的值;
(2)讨论函数的单调性.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】归纳推理;数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为数列…可化为,
所以该数列的一个通项公式为.
故答案为:A.
【分析】把数列化为,再根据各项特点,从而得出数列1,,,,…的一个通项公式.
2.【答案】B
【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:设等差数列的首项和公差分别为和,
由题意可得,联立解得.
故答案为:B.
【分析】利用等差数列通项公式和等差数列前项和公式,从而联立方程组得出数列的公差的值.
3.【答案】B
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【解答】设等比数列的公比为 ,
由 可得: ,
所以 ,
因此 .
故答案为:B.
【分析】根据等比数列的通项公式,可以得到方程组,解方程组求出首项和公比,最后利用等比数列的通项公式和前 项和公式进行求解即可.
4.【答案】B
【知识点】导数的概念
【解析】【解答】解:.
故答案为:B.
【分析】根据导数的定义与极限的运算,从而可得的值.
5.【答案】B
【知识点】导数的四则运算;简单复合函数求导法则;基本初等函数导函数公式
【解析】【解答】解:对于A:因为,故A错误;
对于B:因为,故B正确;
对于C:因为,故C错误;
对于D:因为,故D错误.
故答案为:B.
【分析】根据导数的运算法则、基本初等函数求导公式和复合函数求导公式,从而找出正确的式子.
6.【答案】A
【知识点】导数的四则运算;导数的加法与减法法则;基本初等函数导函数公式
【解析】【解答】解:,

,解得

.
故答案为:A.
【分析】利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算,从而得出导函数,再由代入法得出导函数的值.
7.【答案】A
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式
【解析】【解答】解:设此数列为,则
所以,
所以,.
故答案为:A.
【分析】利用已知条件结合累加法和等差数列前n项和公式得出数列的通项公式,再利用代入法和数列的通项公式得出数列第19项的值.
8.【答案】B
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】 , ,
导函数 的对称轴为直线 ,由于该函数为偶函数,则 ,
,令 ,即 ,得 .
问题转化为当直线 与函数 在区间 上的图像有两个交点时,求实数 的取值范围.
,令 ,得 ,列表如下:
极大值
所以,函数 在 处取得极大值,亦即最大值, ,
又 , ,显然, ,如下图所示:
结合图象可知,当 时,即当 时,直线 与函数 在区间 上有两个交点,因此,实数 的取值范围是 .
故答案为:B.
【分析】由导函数为偶函数,得出 ,由 ,得出 ,将问题转化为当直线 与函数 在区间 上的图像有两个交点时,求实数 的取值范围,然后作出函数 在区间 上的图象,利用数形结合思想求出实数 的取值范围.
9.【答案】A,D
【知识点】导数的乘法与除法法则;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:因为,该函数的定义域为,
则.
对于A,因为,故A对;
对于B、C、D,由,可得,
由,可得,
所以,函数的单调递减区间为,单调递增区间为,故B、C错、D对.
故答案为:AD.
【分析】先求导得出,再代值计算可判断选项A;利用导数判断函数的单调性,从而得出函数的单调递增区间和单调递减区间,则可判断选项B、选项C和选项D,从而找出说法正确的选项.
10.【答案】C,D
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:因为,
则,
由可得;
由可得或,
所以,函数的单调递增区间为、,单调递减区间为,
所以,函数的极大值点为,极小值点为,
因为函数在区间上不是单调函数,
则该函数在区间内存在极值点,
所以或,解得或,
所以,实数的取值范围是.
故答案为:CD.
【分析】利用导数判断函数的单调性,从而求出函数的极值点,再分析可知函数区间内存在极值点,从而可得关于实数的不等式组,进而解不等式组得出实数的取值范围.
11.【答案】B,D
【知识点】函数的周期性;数列的递推公式
【解析】【解答】解:对于A,因为,则该数列为,
则,,
又因为,所以,故A错误;
对于B,因为,若为偶数,则,所以或;
若为奇数,则,所以,因此的值会出现3种情况,故B正确;
对于C,由数列满足,则得出数列是周期为2的数列,所以,
当为偶数时,,则,解得或,无正数解;
当为奇数时,,则,解得,因此或都满足,故C错误;
对于D,若为奇数,则为偶数,
与为奇数矛盾,因此为偶数,
则,所以,故D正确.
故答案为:BD.
【分析】根据已知条件求出数列前几项,从而探讨数列的周期性,进而得出的值,则判断出选项A;按的奇偶性求出的值,则判断出选项B;由的奇偶性结合周期性求出,则判断出选项C;利用反证法的思想推理判断出选项D,从而找出结论正确的选项.
12.【答案】
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系;等比数列的通项公式;等比数列的性质
【解析】【解答】解:在等比数列中,是方程的根,
则,,则,
由等比数列性质可知,
因为,
所以,
又因为,
所以,
所以的值为.
故答案为:.
【分析】根据韦达定理和等比数列的以及等比中项公式,再结合等比数列的通项公式得出的值,从而得出的值.
13.【答案】
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式;数列的递推公式
【解析】【解答】解:对两边同时取倒数,所以,则,
所以数列是以为首项,4为公差的等差数列,
所以,所以.
故答案为:.
【分析】对两边同时取倒数,从而得到,结合等差数列的定义判断出数列是以为首项,4为公差的等差数列,再结合等差数列的通项公式得出数列的通项公式.
14.【答案】
【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:构造函数,则,
因为,所以化为,
即,即,
故当时,函数是单调递减函数,
又因为,
所以函数是偶函数,
由偶函数的对称性可知函数是上的单调递增函数,
故不等式可化为.
故答案为:.
【分析】先构造函数,再利用导数判断函数的单调性,再结合奇偶性定义判断出函数为偶函数,再借助函数的单调性将不等式等价转化为,从而解绝对值不等式得出满足的实数x的取值范围.
15.【答案】(1)解:因为,数列的前项和,
当时,;
当且时,,
又因为满足,
故对任意的,.
(2)解:因为,则,
所以,,,
因此,曲线在点处的切线方程为,
即.
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程;数列的通项公式;通项与前n项和的关系
【解析】【分析】(1)由题意和代入法得出,再由和检验法,从而可得数列的通项公式.
(2)利用已知条件和导数的几何意义得出切线的斜率,再利用代入法得出切点坐标,则根据点斜式得出曲线在点处的切线方程.
(1)因为,数列的前项和,
当时,,
当且时,.
满足,故对任意的,.
(2)因为,则,所以,,,
因此,曲线在点处的切线方程为,即.
16.【答案】(1)解:设等比数列的公比为,
由题意可得,解得,则,
即数列的通项公式为;
(2)解:由(1)可得,
则,
由,得,解得,
则满足的正整数的值为10.
【知识点】等比数列的通项公式;数列的前n项和
【解析】【分析】(1) 设数列的公比为,由题意列关于的方程组,求解即可得数列的通项公式;
(2)由(1) ,利用裂项相消法求和,再根据求解即可.
(1)设数列的公比为,则,解得,则,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)知,
所以.
由,得,解得,
所以满足的正整数的值为10.
17.【答案】(1)解:因为函数,
则,
又因为,
则,
解得.
(2)解:因为函数在上是减函数,
所以对恒成立,
所以,
令,
由,得,
当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
故只需
故的取值范围是.
【知识点】函数恒成立问题;导数的四则运算;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)对函数求导,再令,从而求出的值.
(2)由题意可知在上恒成立,利用参变分离结合导数求最值的方法,再结合不等式恒成立问题求解方法得出实数a的取值范围.
(1)已知函数,则,
因为,则,解得.
(2)因为函数在上是减函数,
所以对恒成立,
所以,
令,
则由得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
故只需
故的取值范围是.
18.【答案】(1)证明:因为数列满足:,
且对于任意正整数,均有.
又因为等式两边同时除以,
可得,
因为,则,且,
所以,数列是首项为,公差为的等差数列.
(2)解:由(1)可得,
所以,,
则,

则,
上述两个等式作差可得:

所以,,
因为对任意的恒成立,即,
参变分离可得,
令,则,
所以,
当时,,即,
当且时,,即数列从第二项开始单调递减,
所以,数列的最大项的值为,故,
因此,实数的取值范围是.
【知识点】函数恒成立问题;数列的函数特性;等差数列概念与表示;数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)由已知等式变形得出,再结合等差数列的定义证出为首项为,公差为的等差数列.
(2)利用等差数列的前n项和公式可得,利用错位相减法可得,由结合参变分离得出,令,再分析数列的单调性,从而确定数列的最大项的值,进而得出实数的取值范围.
(1)数列满足:,且对于任意正整数,均有.
等式两边同时除以可得,
因为,则,且,
所以,数列是首项为,公差为的等差数列.
(2)由(1)可得,所以,,


则,
上述两个等式作差可得

所以,,
因为对任意的恒成立,即,
参变分离可得,令,则,

当时,,即,
当且时,,即数列从第二项开始单调递减,
所以,数列的最大项的值为,故,
因此,实数的取值范围是.
19.【答案】(1)解:因为函数,
求导得:,则,
又因为,
所以曲线在点处的切线方程为,
则,即,
又因为,则.
(2)解:因为函数的定义域为,
则,
当时,恒有,当且仅当且取等号,
则函数在上单调递增,
当时,由,解得,,
当时,即当时,
当或时,;当时,,
因此函数在,上单调递增,
在上单调递减,
当时,即当时,
当时,;当时,,
因此函数在上单调递减,
在上单调递增,
所以当时,则单调递减区间是,
单调递增区间是;
综上所述:当时,则单调递增区间是,,单调递减区间是;
当时,则单调递增区间是.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)利用导数的几何意义得出切线的斜率,由代入法得出切点坐标,根据点斜式得出曲线在点处的切线,再由曲线在点处的切线经过点,从而得出实数a的值.
(2)先求出函数定义域,再利用分类讨论的方法和导数判断函数的单调性的方法,从而讨论出函数的单调性.
(1)函数,求导得:,则有,而,
因此曲线在点处的切线方程为,则有,
即,而,则,
所以实数的值为1.
(2)函数的定义域为,,
当时,恒有,当且仅当且取等号,则函数在上单调递增,
当时,由解得,,
当,即时,当或时,,当时,,
因此函数在,上单调递增,在上单调递减,
当,即时,当时,,当时,,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,递减区间是,递增区间是;
当时,递增区间是,,递减区间是;
当时,递增区间是.
1 / 1广东省江门市培英高级中学2024-2025学年高二下学期3月阶段考试数学试题
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.(2025高二下·江门月考)数列1,,,,…的一个通项公式为
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】归纳推理;数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为数列…可化为,
所以该数列的一个通项公式为.
故答案为:A.
【分析】把数列化为,再根据各项特点,从而得出数列1,,,,…的一个通项公式.
2.(2025高二下·江门月考)已知等差数列的前项和为,且,,则数列的公差为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【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:设等差数列的首项和公差分别为和,
由题意可得,联立解得.
故答案为:B.
【分析】利用等差数列通项公式和等差数列前项和公式,从而联立方程组得出数列的公差的值.
3.(2025高二下·江门月考)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若a5–a3=12,a6–a4=24,则 =(  )
A.2n–1 B.2–21–n C.2–2n–1 D.21–n–1
【答案】B
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【解答】设等比数列的公比为 ,
由 可得: ,
所以 ,
因此 .
故答案为:B.
【分析】根据等比数列的通项公式,可以得到方程组,解方程组求出首项和公比,最后利用等比数列的通项公式和前 项和公式进行求解即可.
4.(2025高二下·江门月考)已知,的值是(  )
A.3 B.2 C. D.
【答案】B
【知识点】导数的概念
【解析】【解答】解:.
故答案为:B.
【分析】根据导数的定义与极限的运算,从而可得的值.
5.(2025高二下·江门月考)下列各式正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】导数的四则运算;简单复合函数求导法则;基本初等函数导函数公式
【解析】【解答】解:对于A:因为,故A错误;
对于B:因为,故B正确;
对于C:因为,故C错误;
对于D:因为,故D错误.
故答案为:B.
【分析】根据导数的运算法则、基本初等函数求导公式和复合函数求导公式,从而找出正确的式子.
6.(2025高二下·江门月考)已知函数,则(  )
A. B. C.3 D.15
【答案】A
【知识点】导数的四则运算;导数的加法与减法法则;基本初等函数导函数公式
【解析】【解答】解:,

,解得

.
故答案为:A.
【分析】利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算,从而得出导函数,再由代入法得出导函数的值.
7.(2025高二下·江门月考)南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了高阶等差数列的概念.如数列1,3,6,10,后前两项之差得到新数列2,3,4,新数列2,3,4为等差数列,这样的数列称为二阶等差数列.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有二阶等差数列,其前7项分别为3,4,6,9,13,18,24,则该数列的第19项为(  )
A.174 B.184 C.188 D.190
【答案】A
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式
【解析】【解答】解:设此数列为,则
所以,
所以,.
故答案为:A.
【分析】利用已知条件结合累加法和等差数列前n项和公式得出数列的通项公式,再利用代入法和数列的通项公式得出数列第19项的值.
8.(2025高二下·江门月考)已知函数 的导函数 是偶函数,若方程 在区间 (其中 为自然对数的底)上有两个不相等的实数根,则实数 的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】 , ,
导函数 的对称轴为直线 ,由于该函数为偶函数,则 ,
,令 ,即 ,得 .
问题转化为当直线 与函数 在区间 上的图像有两个交点时,求实数 的取值范围.
,令 ,得 ,列表如下:
极大值
所以,函数 在 处取得极大值,亦即最大值, ,
又 , ,显然, ,如下图所示:
结合图象可知,当 时,即当 时,直线 与函数 在区间 上有两个交点,因此,实数 的取值范围是 .
故答案为:B.
【分析】由导函数为偶函数,得出 ,由 ,得出 ,将问题转化为当直线 与函数 在区间 上的图像有两个交点时,求实数 的取值范围,然后作出函数 在区间 上的图象,利用数形结合思想求出实数 的取值范围.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9.(2025高二下·江门月考)关于函数,以下说法正确的有(  )
A. B.在单调递减
C.在单调递减 D.在单调递增
【答案】A,D
【知识点】导数的乘法与除法法则;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:因为,该函数的定义域为,
则.
对于A,因为,故A对;
对于B、C、D,由,可得,
由,可得,
所以,函数的单调递减区间为,单调递增区间为,故B、C错、D对.
故答案为:AD.
【分析】先求导得出,再代值计算可判断选项A;利用导数判断函数的单调性,从而得出函数的单调递增区间和单调递减区间,则可判断选项B、选项C和选项D,从而找出说法正确的选项.
10.(2025高二下·江门月考)若函数在区间上不是单调函数,则实数的可能取值是(  )
A. B. C. D.
【答案】C,D
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:因为,
则,
由可得;
由可得或,
所以,函数的单调递增区间为、,单调递减区间为,
所以,函数的极大值点为,极小值点为,
因为函数在区间上不是单调函数,
则该函数在区间内存在极值点,
所以或,解得或,
所以,实数的取值范围是.
故答案为:CD.
【分析】利用导数判断函数的单调性,从而求出函数的极值点,再分析可知函数区间内存在极值点,从而可得关于实数的不等式组,进而解不等式组得出实数的取值范围.
11.(2025高二下·江门月考)已知正项数列满足,则下列结论一定正确的是(  )
A.若,则
B.若,则的值有3种情况
C.若数列满足,则
D.若为奇数,则()
【答案】B,D
【知识点】函数的周期性;数列的递推公式
【解析】【解答】解:对于A,因为,则该数列为,
则,,
又因为,所以,故A错误;
对于B,因为,若为偶数,则,所以或;
若为奇数,则,所以,因此的值会出现3种情况,故B正确;
对于C,由数列满足,则得出数列是周期为2的数列,所以,
当为偶数时,,则,解得或,无正数解;
当为奇数时,,则,解得,因此或都满足,故C错误;
对于D,若为奇数,则为偶数,
与为奇数矛盾,因此为偶数,
则,所以,故D正确.
故答案为:BD.
【分析】根据已知条件求出数列前几项,从而探讨数列的周期性,进而得出的值,则判断出选项A;按的奇偶性求出的值,则判断出选项B;由的奇偶性结合周期性求出,则判断出选项C;利用反证法的思想推理判断出选项D,从而找出结论正确的选项.
三、填空题;本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高二下·江门月考)在等比数列中,是方程的根,则的值为   .
【答案】
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系;等比数列的通项公式;等比数列的性质
【解析】【解答】解:在等比数列中,是方程的根,
则,,则,
由等比数列性质可知,
因为,
所以,
又因为,
所以,
所以的值为.
故答案为:.
【分析】根据韦达定理和等比数列的以及等比中项公式,再结合等比数列的通项公式得出的值,从而得出的值.
13.(2025高二下·江门月考)已知数列满足,且,则   .
【答案】
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式;数列的递推公式
【解析】【解答】解:对两边同时取倒数,所以,则,
所以数列是以为首项,4为公差的等差数列,
所以,所以.
故答案为:.
【分析】对两边同时取倒数,从而得到,结合等差数列的定义判断出数列是以为首项,4为公差的等差数列,再结合等差数列的通项公式得出数列的通项公式.
14.(2025高二下·江门月考)已知定义在R上的奇函数,设其导函数为,当时,恒有,令,则满足的实数的取值集合是   .
【答案】
【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:构造函数,则,
因为,所以化为,
即,即,
故当时,函数是单调递减函数,
又因为,
所以函数是偶函数,
由偶函数的对称性可知函数是上的单调递增函数,
故不等式可化为.
故答案为:.
【分析】先构造函数,再利用导数判断函数的单调性,再结合奇偶性定义判断出函数为偶函数,再借助函数的单调性将不等式等价转化为,从而解绝对值不等式得出满足的实数x的取值范围.
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.(2025高二下·江门月考)已知函数,
(1)若数列的前项和,求数列的通项公式;
(2)求曲线在点处的切线方程.
【答案】(1)解:因为,数列的前项和,
当时,;
当且时,,
又因为满足,
故对任意的,.
(2)解:因为,则,
所以,,,
因此,曲线在点处的切线方程为,
即.
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程;数列的通项公式;通项与前n项和的关系
【解析】【分析】(1)由题意和代入法得出,再由和检验法,从而可得数列的通项公式.
(2)利用已知条件和导数的几何意义得出切线的斜率,再利用代入法得出切点坐标,则根据点斜式得出曲线在点处的切线方程.
(1)因为,数列的前项和,
当时,,
当且时,.
满足,故对任意的,.
(2)因为,则,所以,,,
因此,曲线在点处的切线方程为,即.
16.(2025高二下·江门月考)已知等比数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,为数列的前项和,若,求正整数的值.
【答案】(1)解:设等比数列的公比为,
由题意可得,解得,则,
即数列的通项公式为;
(2)解:由(1)可得,
则,
由,得,解得,
则满足的正整数的值为10.
【知识点】等比数列的通项公式;数列的前n项和
【解析】【分析】(1) 设数列的公比为,由题意列关于的方程组,求解即可得数列的通项公式;
(2)由(1) ,利用裂项相消法求和,再根据求解即可.
(1)设数列的公比为,则,解得,则,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)知,
所以.
由,得,解得,
所以满足的正整数的值为10.
17.(2025高二下·江门月考)已知函数,其中.
(1)若,求的值;
(2)若函数在定义域内单调递减,求的取值范围.
【答案】(1)解:因为函数,
则,
又因为,
则,
解得.
(2)解:因为函数在上是减函数,
所以对恒成立,
所以,
令,
由,得,
当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
故只需
故的取值范围是.
【知识点】函数恒成立问题;导数的四则运算;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)对函数求导,再令,从而求出的值.
(2)由题意可知在上恒成立,利用参变分离结合导数求最值的方法,再结合不等式恒成立问题求解方法得出实数a的取值范围.
(1)已知函数,则,
因为,则,解得.
(2)因为函数在上是减函数,
所以对恒成立,
所以,
令,
则由得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
故只需
故的取值范围是.
18.(2025高二下·江门月考)已知数列满足:,且对于任意正整数,均有.
(1)设,证明:为等差数列;
(2)设,为数列的前项和,为数列的前项和,若对任意的恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)证明:因为数列满足:,
且对于任意正整数,均有.
又因为等式两边同时除以,
可得,
因为,则,且,
所以,数列是首项为,公差为的等差数列.
(2)解:由(1)可得,
所以,,
则,

则,
上述两个等式作差可得:

所以,,
因为对任意的恒成立,即,
参变分离可得,
令,则,
所以,
当时,,即,
当且时,,即数列从第二项开始单调递减,
所以,数列的最大项的值为,故,
因此,实数的取值范围是.
【知识点】函数恒成立问题;数列的函数特性;等差数列概念与表示;数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)由已知等式变形得出,再结合等差数列的定义证出为首项为,公差为的等差数列.
(2)利用等差数列的前n项和公式可得,利用错位相减法可得,由结合参变分离得出,令,再分析数列的单调性,从而确定数列的最大项的值,进而得出实数的取值范围.
(1)数列满足:,且对于任意正整数,均有.
等式两边同时除以可得,
因为,则,且,
所以,数列是首项为,公差为的等差数列.
(2)由(1)可得,所以,,


则,
上述两个等式作差可得

所以,,
因为对任意的恒成立,即,
参变分离可得,令,则,

当时,,即,
当且时,,即数列从第二项开始单调递减,
所以,数列的最大项的值为,故,
因此,实数的取值范围是.
19.(2025高二下·江门月考)设函数(a为非零常数)
(1)若曲线在点处的切线经过点,求实数的值;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)解:因为函数,
求导得:,则,
又因为,
所以曲线在点处的切线方程为,
则,即,
又因为,则.
(2)解:因为函数的定义域为,
则,
当时,恒有,当且仅当且取等号,
则函数在上单调递增,
当时,由,解得,,
当时,即当时,
当或时,;当时,,
因此函数在,上单调递增,
在上单调递减,
当时,即当时,
当时,;当时,,
因此函数在上单调递减,
在上单调递增,
所以当时,则单调递减区间是,
单调递增区间是;
综上所述:当时,则单调递增区间是,,单调递减区间是;
当时,则单调递增区间是.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)利用导数的几何意义得出切线的斜率,由代入法得出切点坐标,根据点斜式得出曲线在点处的切线,再由曲线在点处的切线经过点,从而得出实数a的值.
(2)先求出函数定义域,再利用分类讨论的方法和导数判断函数的单调性的方法,从而讨论出函数的单调性.
(1)函数,求导得:,则有,而,
因此曲线在点处的切线方程为,则有,
即,而,则,
所以实数的值为1.
(2)函数的定义域为,,
当时,恒有,当且仅当且取等号,则函数在上单调递增,
当时,由解得,,
当,即时,当或时,,当时,,
因此函数在,上单调递增,在上单调递减,
当,即时,当时,,当时,,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,递减区间是,递增区间是;
当时,递增区间是,,递减区间是;
当时,递增区间是.
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