2025届高二第二学期期中数学试题(答案在最后)一、单选题1.在等差数列{}n a 中,若45615aa a ++=,则28a a +=()A.6B.10C.7D.5【答案】B 【解析】【分析】由等差数列的性质可得:462852a a a a a +=+=,代入可得55a =,而要求的值为52a ,代入可得.【详解】由等差数列的性质可得:462852a a a a a +=+=所以45615a a a ++=,即5315a =,55a =,故28522510a a a +==⨯=,故选:B .2.已知数列{}n a 的通项公式为n a =n 2-n -50,则-8是该数列的()A.第5项B.第6项C.第7项D.非任何一项【答案】C 【解析】【分析】令8n a =-,解出正整数n 即为数列的第几项.【详解】由题意,令8n a =-,解得7n =或6-(舍),即为数列的第7项.故选C.【点睛】本题考查数列通项公式的应用,熟练掌握数列的基本性质,n 为数列的项数.3.《九章算术》之后,人们进一步地用等差数列求和公式来解决更多的问题,《张邱建算经》卷上第22题为:今有女善织,日益功疾(注:从第2天起每天比前一天多织相同量的布),第一天织5尺布,现在一月(按30天计),共织420尺布,则第2天织的布的尺数为A.16329B.16129C.8115D.8015【答案】A【解析】【详解】设公差为d ,由题意可得:前30项和30S =420=30×5+30292⨯d ,解得d =1829.∴第2天织的布的尺数=5+d =16329.故选A.4.如图,函数y=f(x)在A,B 两点间的平均变化率等于()A.-1B.1C.-2D.2【答案】A 【解析】【分析】根据平均变化率的概念求解.【详解】易知()13f =,()31f =,因此()()31131f f -=--,故选A【点睛】求平均变化率的一般步骤:①求自变量的增量△x=x 2-x 1,②求函数值的增量△y=f (x 2)-f (x 1),③求函数的平均变化率()()2121f x -f x y =x x -x ∆∆.5.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,其前n 项和为n S ,若22a =,5646a a a +=,则5(a =)A.4B.10C.16D.32【答案】C 【解析】【分析】根据等比数列的通项公式,建立方程关系求出公比即可.【详解】由6546a a a +=得260q q +-=,解得2q =,从而352216a a =⋅=.故选C .【点睛】本题主要考查等比数列通项公式的应用,建立方程关系求出公比是解决本题的关键.6.李明自主创业种植有机蔬菜,并且为甲、乙、丙、丁四家超市提供配送服务,甲、乙、丙、丁四家超市分别需要每隔2天、3天、5天、6天去配送一次.已知5月1日李明分别去了这四家超市配送,那么整个5月他不用去配送的天数是()A.12B.13C.14D.15【答案】B【解析】【分析】由题意将剩余天数编号,转化条件得李明每逢编号为3、4、6、7的倍数时要去配送,利用分类加法即可得解.【详解】将5月剩余的30天依次编号为1,2,3⋅⋅⋅30,因为甲、乙、丙、丁四家超市分别需要每隔2天、3天、5天、6天去配送一次,且5月1日李明分别去了这四家超市配送,所以李明每逢编号为3的倍数的那天要去甲超市配送,每逢编号为4的倍数的那天要去乙超市配送,每逢编号为6的倍数的那天要去丙超市配送,每逢编号为7的倍数的那天要去丁超市配送,则李明去甲超市的天数编号为:3、6、9、12、15、18、21、24、27、30,共10天;李明去乙超市但不去甲超市的天数编号为:4、8、16、20、28,共5天;李明去丙超市但不去甲、乙超市的天数编号不存在,共0天;李明去丁超市但不去甲、乙、丙超市的天数编号为:7、14,共2天;+++=,所以李明需要配送的天数为1050217-=.所以整个5月李明不用去配送的天数是301713故选:B.【点睛】本题考查了计数原理的应用,考查了逻辑推理能力、转化化归思想与分类讨论思想,关键是对于题目条件的转化与合理分类,属于中档题.7.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为A.fB.C. D.【答案】D 【解析】【详解】分析:根据等比数列的定义可知每一个单音的频率成等比数列,利用等比数列的相关性质可解.详解:因为每一个单音与前一个单音频率比为,所以1(2,)n n a n n N -+=≥∈,又1a f =,则7781a a q f ===故选D.点睛:此题考查等比数列的实际应用,解决本题的关键是能够判断单音成等比数列.等比数列的判断方法主要有如下两种:(1)定义法,若1n n a q a +=(*0,q n N ≠∈)或1n n aq a -=(*0,2,q n n N ≠≥∈),数列{}n a 是等比数列;(2)等比中项公式法,若数列{}n a 中,0n a ≠且212n n n a a a --=⋅(*3,n n N ≥∈),则数列{}n a 是等比数列.8.已知等比数列{}n a 公比为q ,其前n 项和为n S ,若3S 、9S 、6S 成等差数列,则3q 等于()A.1B.12-C.12-或1 D.1-或12【答案】B 【解析】【分析】因为3S 、9S 、6S 成等差数列,所以9632S S S +=,显然1q ≠,代由等比数列的前n 项和公式化简即得所求【详解】因为3S 、9S 、6S 成等差数列,所以9632S S S +=,显然1q ≠,由等比数列的前n 项和公式有()()()9631112111111a q a q a q q q q---=+---,化简得9632q q q =+,又0q ≠,所以6321q q =+解得312q =-或31q =(舍),故312q =-,故选:B.9.等比数列{}n a 中,12a =,84a =,函数128()()()()f x x x a x a x a =---,则(0)f '=A.62 B.92 C.122 D.152【答案】C 【解析】【分析】将函数看做x 与()()()128x a x a x a --⋅⋅⋅-的乘积,利用乘法运算的求导法则,代入0x =可求得()1280f a a a '=⋅⋅⋅;根据等比数列性质可求得结果.【详解】()()()()128f x x a x x a x a --⋅''=⎡⋅-⎤⎣⎦⋅()()()()()()128128x a x a x a x a x a x a x x ''=+--⋅⋅⋅---⋅⋅⋅⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦-()()()()()()128128x x a x a x a x a x a x a --⋅⋅⋅---⋅⋅'=+⎡⎤-⎡⎤⎣⎦⎣⎦⋅()1280f a a a '∴=⋅⋅⋅又18273645a a a a a a a a ===()()441218082f a a '∴===本题正确选项:C【点睛】本题考查导数运算中的乘法运算法则的应用,涉及到等比数列性质应用的问题,关键是能够将函数拆解为合适的两个部分,从而求解导数值时直接构造出数列各项之间的关系.10.设()f x 是定义在R 上恒不为零的函数,对任意实数,x y R ∈,都有()()()f x f y f x y =+,若112a =,()()n a f n n N +=∈,则数列{}n a 的前n 项和n S 的取值范围是()A.1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B.1,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭C.1[,2]2 D.1[,1]2【答案】A 【解析】【分析】根据f (x )•f (y )=f (x +y ),令x =n ,y =1,可得数列{a n }是以12为首项,以12为等比的等比数列,进而可以求得S n ,进而S n 的取值范围.【详解】∵对任意x ,y ∈R ,都有f (x )•f (y )=f (x +y ),∴令x =n ,y =1,得f (n )•f (1)=f (n +1),即()()11n n f n a a f n ++==f (1)12=,∴数列{a n }是以12为首项,以12为等比的等比数列,∴a n =f (n )=(12)n ,∴S n 11122112n ⎛⎫- ⎪⎝⎭==-1﹣(12)n ∈[12,1).故选A .【点睛】本题主要考查了等比数列的求和问题,解题的关键是根据对任意x ,y ∈R ,都有f (x )•f (y )=f (x +y )得到数列{a n }是等比数列,属中档题.二、填空题(共5小题;共10分)11.已知{}n a 是等差数列,若171,13a a ==,则4a =_______.【答案】7【解析】【分析】根据等差数列的性质,直接计算结果.【详解】1742a a a +=,所以17472a a a +==.故答案为:712.已知函数2()42f x x x =-+,且0()2f x '=,那么0x 的值为_____.【答案】3【解析】【分析】求导得()24f x x '=-,进而由0()2f x '=可得结果.【详解】由2()42f x x x =-+得()24f x x '=-,则00()242f x x '=-=,解得03x =.故答案为:3.13.n S 是正项等比数列{}n a 的前n 和,318a =,326S =,则1a =______.公比q =______.【答案】①.2②.3【解析】【分析】讨论公比q 的取值,联立方程组即可解出答案.【详解】当1q =时,333S a ≠,不满足题意,故1q ≠;当1q ≠时,有()2131181261a q a q q⎧=⎪-⎨=⎪-⎩,解之得:123a q =⎧⎨=⎩.故答案为:2;3.【点睛】本题考查等比数列基本量的计算,属于基础题.熟练掌握等比数列的通项公式与前n 项和公式是解本题的基础.14.将一个边长为6的正方形铁片的四角截去四个边长为x 的小正方形,做成一个无盖方盒.当方盒的容积V 取得最大值时,x 的值为_________.【答案】1【解析】【分析】由题可得该方盒的容积()32424+36V x x x x =-,03x <<,利用导数判断其单调性可求出最值.【详解】由题可得03x <<,可知该方盒的底面是一个边长为62x -,则该方盒的容积()()23262424+36V x x x x x x =-⋅=-,03x <<,()()()21248+361213V x x x x x '∴=-=--,则当()0,1x ∈时,()0V x '>,()V x 单调递增,当()1,3x ∈时,()0V x '<,()V x 单调递减,∴当1x =时,()()max 116V x V ==,故当方盒的容积V 取得最大值时,x 的值为1.故答案为:1.15.小明用数列{a n }记录某地区2019年12月份31天中每天是否下过雨,方法为:当第k 天下过雨时,记a k =1,当第k 天没下过雨时,记a k =﹣1(1≤k ≤31);他用数列{b n }记录该地区该月每天气象台预报是否有雨,方法为:当预报第k 天有雨时,记b k =1,当预报第k 天没有雨时,记b k =﹣1(1≤k ≤31);记录完毕后,小明计算出a 1b 1+a 2b 2+…+a 31b 31=25,那么该月气象台预报准确的的总天数为_____;若a 1b 1+a 2b 2+…+a k b k=m ,则气象台预报准确的天数为_____(用m ,k 表示).【答案】①.28②.2m k +【解析】【分析】根据题意得到a k b k =1表示第k 天预报正确,a k b k =﹣1表示第k 天预报错误,从而得到2m kx +=,根据25m =得到该月气象台预报准确的的总天数.【详解】依题意,若1k k a b =(131k ≤≤),则表示第k 天预报正确,若1k ka b =-(131k ≤≤),则表示第k 天预报错误,若1122k ka b a b a b m +++=⋯,假设其中有x 天预报正确,即等式的左边有x 个1,()k x -个1-,则()x k x m --=,解得2m kx +=,即气象台预报准确的天数为2m k+;于是若1122313125a b a b a b ++⋯=+,则气象台预报准确的天数为3125282+=.故答案为:28,2m k+.【点睛】本题考查数列的实际应用,考查化归与转化的能力,属于中档题.三、解答题16.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且35a =-,424S =-.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求n S 的最小值.【答案】(1)211n a n =-(2)25-【解析】【分析】(1)根据等差数列通项公式和前n 项和公式列方程组求解可得;(2)利用通项公式确定数列的负数项,可得5S 最小,然后由求和公式可得.【小问1详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则由条件得11254624a d a d +=-⎧⎨+=-⎩,解得192a d =-⎧⎨=⎩,所以()921211n a n n =-+-=-.【小问2详解】由(1)知211n a n =-,令2110n a n =-≤,得 5.5n ≤,所以数列{}n a 的前5项和5S 是n S 的最小值,即()()51min 5105921025n S S a d ==+=⨯-+⨯=-.17.已知在直三棱柱111ABC A B C -中,1901BAC AB BB ∠=︒==,,直线1B C 与平面ABC 成30︒的角.(1)求三棱锥11C AB C -的体积;(2)求二面角1B B C A --的余弦值.【答案】(1)6(2)33【解析】【分析】(1)根据侧棱与底面垂直可得130B CB ∠=,由此求得底面三角形各边长;根据线面垂直的判定可证得AB ⊥平面1ACC ,得到三棱锥11B ACC -的高为11A B ;利用等体积法1111C AB C B ACC V V --=,根据三棱锥体积公式求得结果;(2)以A 为原点建立空间直角坐标系,根据二面角的空间向量求法可求得结果.【详解】(1) 三棱柱为直三棱柱1BB ∴⊥平面ABC ,1AA ⊥底面ABC 1B C ∴与底面ABC 所成角为1B CB ∠130B CB ∴∠=11AB BB ==BC ∴=AC ∴=1AA ⊥ 底面ABC ,AB ⊂平面ABC 1AB AA ∴⊥又90BAC ∠= ,即AB AC ⊥,1,AA AC ⊂平面1ACC ,1AA AC A= AB ∴⊥平面1ACC ,又11//AB A B 11A B ∴⊥平面1ACC 1111111111113326C AB C B ACC ACC V V S A B --∆∴==⋅=⨯=(2)以A为原点,可建立如图所示空间直角坐标系则()0,1,0B ,()10,1,1B,)C,()0,0,0A )1,0BC ∴=-,()10,0,1BB = ,()10,1,1AB =,)AC =设平面1BB C 的法向量()1111,,n x y z =11111100BC n y BB n z ⎧⋅=-=⎪∴⎨⋅==⎪⎩ ,令11x =,则1y =,10z=()1n ∴=设平面1AB C 的法向量()2222,,n x y z =12222200AB n y z AC n ⎧⋅=+=⎪∴⎨⋅==⎪⎩ ,令21y =,则21z =-,20x =()20,1,1n ∴=-121212cos ,3n n n n n n ⋅∴<>==二面角1B B C A --为锐角∴二面角1B B C A --的余弦值为3【点睛】本题考查立体几何中三棱锥体积的求解、空间向量法求解二面角的问题;求解三棱锥体积的常用方法为等体积法,将所求三棱锥转化为高易求的三棱锥,结合三棱锥体积公式求得结果.18.已知函数()3f x x ax b =++的图象是曲线C ,直线1y kx =+与曲线C 相切于点()1,3.(1)求函数()f x 的解析式;(2)求函数()f x 的递增区间;(3)求函数()()23F x f x x =--在区间[]0,2上的最大值和最小值.【答案】(1)()33f x x x =-+;(2),3⎛-∞- ⎝⎭,3⎛⎫∞ ⎪ ⎪⎝⎭;(3)()F x 的最大值为2,最小值为2-【解析】【分析】(1)将切点坐标代入切线方程可得k ,根据切点处的导数等于切线斜率可得a ,再将切点坐标代入曲线方程即可求得曲线方程;(2)求导,解不等式()0f x '>即可;(3)求导,解方程()0F x '=,然后列表求极值,比较极值和端点函数值大小即可得解.【小问1详解】因为切点为()1,3,所以13k +=,得2k =.因为()23f x x a ='+,所以()132f a ='+=,得1a =-.则()3f x x x b =-+.由()13f =得3b =.所以()33f x x x =-+.【小问2详解】由()33f x x x =-+得()231f x x ='-.令()2310f x x -'=>,解得3x <-或3x >.所以函数()f x的递增区间为,3∞⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,,3∞⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭.【小问3详解】()()323,33F x x x F x x '=-=-,令()2330F x x -'==,得1211x x =-=,.列表:x 0()0,11()1,22()F x '-0+()F x 0递减极小值递增2因为()()()12,00,22F F F =-==,所以当[]0,2x ∈时,()F x 的最大值为2,最小值为2-.19.已知函数()ln f x x x a =--.(1)若()0f x ≥,求a 的取值范围;(2)证明:若()f x 有两个零点1x ,2x ,则121x x <.【答案】(1)(],1∞-;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)求导,分别解不等式()0f x '>,()0f x '<即可;(2)设12x x <,结合(1)可知1201x x <<<,构造函数()()1g x f x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,利用导数判断单调性即可得()()1221f x f x f x ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,结合()f x 在()0,1上单调递减即可得证.【小问1详解】由题意知函数()f x 的定义域为()0,∞+,解()10x f x x -'=>得1x >,解()10x f x x-'=<得01x <<,所以函数()f x 在()0,1上单调递减,在()1,∞+上单调递增,所以()()min 11f x f a ==-,又()0f x ≥,所以10a -≥,解得1a ≤,所以a 的取值范围为(],1∞-.【小问2详解】不妨设12x x <,则由(1)知1201x x <<<,2101x <<,构造函数()()112ln g x f x f x x x x ⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭,则()()22211210x g x x x x-=+-=≥',所以函数()g x 在()0,∞+上单调递增,所以当1x >时,()()10g x g >=,即当1x >时,()1f x f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以()()1221f x f x f x ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,又()f x 在()0,1上单调递减,所以12101x x <<<,即121x x <.20.已知椭圆2222:1(0)x y a b a b ω+=>>过点(2,0)A -,且2a b =.(1)求椭圆ω的方程;(2)设O 为原点,过点(1,0)C 的直线l 与椭圆ω交于P ,Q 两点,且直线l 与x 轴不重合,直线AP ,AQ 分别与y 轴交于M ,N 两点.求证:||||OM ON ⋅为定值.【答案】(1)2214x y +=;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)由题可得2a =,进而得出1b =,即可得出椭圆方程;(2)先考虑直线斜率不存在时,可得1||||=3OM ON ⋅,当斜率存在时,设出直线方程,联立直线与椭圆,得出韦达定理,得出直线AP 的方程,可表示出M 坐标,同理表示出N 的坐标,进而利用韦达定理可求出||||OM ON ⋅.【详解】解:(1)因为椭圆ω过点(2,0)A -,所以2a =.因为2a b =,所以1b =.所以椭圆ω的方程为2214x y +=.(2)当直线l 斜率不存在时,直线l 的方程为1x =.不妨设此时3(1,2P ,(1,)2Q -,所以直线AP的方程为2)y x =+,即M .直线AQ 的方程为(2)6y x =-+,即(0,)3N -.所以1||||=3OM ON ⋅.当直线l 斜率存在时,设直线l 的方程为(1)y k x =-,由22(1)14y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,得2222(41)8440k x k x k +-+-=.依题意,0∆>.设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则2122841k x x k +=+,21224441k x x k -=+.又直线AP 的方程为11(2)2y y x x =++,令0x =,得点M 的纵坐标为1122M y y x =+,即112(0,)2y M x +.同理,得222(0,)2y N x +.所以||||=OM ON ⋅12124(2)(2)y y x x ++212124(1)(1)(2)(2)k x x x x --=++2121212124[()1]2()4k x x x x x x x x -++=+++2222222224484(1)41414416+44141k k k k k k k k k --+++=-+++22222224(44841)44+16164k k k k k k k --++=-++221236k k =13=.综上,||||OM ON ⋅为定值,定值为13.【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:(1)得出直线方程,设交点为()11A x y ,,()22B x y ,;(2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程;(3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式;(5)代入韦达定理求解.21.约数,又称因数.它的定义如下:若整数a 除以整数()0m m ≠得到的商正好是整数而没有余数,我们就称a 为m 的倍数,称m 为a 的约数.设正整数a 共有k 个正约数,即为1a ,2a ,L ,1k a -,()12k k a a a a <<⋅⋅⋅<.(1)当4k =时,若正整数a 的k 个正约数构成等比数列,请写出一个a 的值;(2)当4k ≥时,若21a a -,32a a -,L ,1k k a a --构成等比数列,求正整数a 的所有可能值;(3)记12231k k A a a a a a a -=+++ ,求证:2A a <.【答案】(1)8a =(答案不唯一);(2)12k a a -=,中2a 为质数;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据定义得11a =,然后取公比为2即可得8a =;(2)根据约数定义分析其规律,然后化简3212112k k k k a a a a a a a a -----=--可得232321a a a a a ⎛⎫-= ⎪-⎝⎭,由2a 是整数a 的最小质因数可得232a a =,进而可得公比,然后可求a ;(3)利用()11i k ia a a i k +-=≤≤变形得22212112k k k k a a a A a a a a a a ---=++⋅⋅⋅+,然后利用裂项相消法结合放缩放即可得证.【小问1详解】由题意可知,11a =,当4k =时,正整数a 的4个正约数构成等比数列,取公比为2得:1,2,4,8为8的所有正约数,即8a =.【小问2详解】根据约数定义可知,数列{}n a 中,首尾对称的两项之积等于a ,即()11i k i a a a i k +-=≤≤,所以11a =,k a a =,12k a a a -=,23k a a a -=,因为4k ≥,依题意可知3212112k k k k a a a a a a a a -----=--,所以3222123aa a a a a a a a a a --=--,化简可得()()2232231a a a a -=-,所以232321a a a a a ⎛⎫-= ⎪-⎝⎭,因为3a *∈N ,所以3221a a a a *-∈-N ,因此可知3a 是完全平方数.由于2a 是整数a 的最小质因数,3a 是a 的因子,且32a a >,所以232a a =,所以,数列21a a -,32a a -,L ,1k k a a --的公比为2322222121a a a a a a a a --==--,所以2132a a a a --,,L ,1k k a a --为21a -,222a a -,L ,1222k k a a ---,所以()124k a a k -=≥,其中2a 为质数.【小问3详解】由题意知1i k i a a a +-=(1i k ≤≤),所以22212112k k k k a a a A a a a a a a ---=+++ ,因为21121212111a a a a a a a a -≤=-,L ,1111111k k k k k k k ka a a a a a a a -----≤=-,所以22212112k k k k a a a A a a a a a a ---=++⋅⋅⋅+212112111k k k k a a a a a a a ---⎛⎫=++⋅⋅⋅+ ⎪⎝⎭2212231111111111k k k a a a a a a a a a a -⎛⎫⎛⎫≤-+-+⋅⋅⋅+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭因为11a =,k a a =,所以1111ka a -<,所以22111k A a a a a ⎛⎫≤-< ⎪⎝⎭,即2A a <.【点睛】关键点睛:本题关键在于根据约数定义分析其性质,抓住11,k a a k ==,()11i k i a a a i k +-=≤≤,以及2a 为质数即可求解.。