内容正文:
徐州一中2024—2025学年度第一学期高二年级期中检测
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
1.请在答题卡纸的相应位置内填写学校、班级、姓名、考号等.
2.请将所有答案均按照题号填涂或填写在答题卡/纸相应的答题处,超出答题区域不得分.
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,只有一项是符合要求的.
1. 数列, , , ,……的通项公式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由分母构成等差数列即可求出.
【详解】数列的分母形成首项为5,公差为2的等差数列,则通项公式为,
所以.
故选:C.
2. 双曲线的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由双曲线的标准方程可直接求得双曲线的渐近线的方程.
【详解】在双曲线中,,,因此,该双曲线的渐近线方程为.
故选:B.
【点睛】本题考查利用双曲线的标准方程求渐近线方程,属于基础题.
3. 如图,在四面体中,,,,,为线段的中点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量的线性运算求解.
【详解】由已知,
故选:D.
4. 在数列中,若,,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由已知可得是首项为,公差为的等差数列,从而先利用等差数列的通项公式求出,进而可求出
【详解】解:因为,
所以,
所以是首项为,公差为的等差数列,
所以,
所以.
故选:A.
【点睛】此题考查等差数列的判定和基本量的计算,属于基础题.
5. 已知空间向量,且,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接根据投影向量的公式计算得到答案.
【详解】由题意可知在上的投影向量为,
故选:B.
6. 计算( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据等比数列的前n项和公式计算.
【详解】表示首项为,公比为的等比数列的前11项和,所以.
故选:A.
7. 已知抛物线的焦点为F,点在C的内部,若点B是抛物线C上的一个动点,且周长的最小值为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】过点作准线的垂线,垂足为,交轴于,结合的周长为,结合两点间距离公式计算可得.
【详解】如图,过点作准线的垂线,垂足为,交轴于, 抛物线为,准线l的方程为
B到准线的距离为d,则由抛物线的定义可知,
所以的周长为,
,
,
故选:B.
8. 椭圆C:的左、右焦点分别为F1,F2,点P(x1,y1),Q(-x1,-y1)在椭圆C上,其中x1>0,y1>0,若|PQ|=2|OF2|,,则离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据,可得四边形为矩形,设,根据椭圆的定义以及勾股定理可得,再分析的取值范围,
进而求得,再求离心率的范围即可
【详解】设,由,知,
因为,在椭圆上,,
所以,四边形为矩形,;
由,可得,
由椭圆定义可得①;
平方相减可得②;
由①②得;
令,令,所以,,
即,所以,,
所以,,所以,,
解得
故选:C
【点睛】关键点睛:解题的关键在于运用椭圆的定义构造齐次式求椭圆的离心率,
即由椭圆定义可得①;
平方相减可得②;
由①②得,
然后利用换元法得出,进而求解
属于中档题
二、选择题: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. 下列结论中正确的是( )
A. 若直线的方程,则直线的倾斜角为
B. 已知曲线(,不全为0),则曲线的周长为
C. 若直线与直线垂直,则
D. 圆与圆的公切线条数为2
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A,直接由斜率验算倾斜角即可;对于B,根据对称性,先得第一象限内曲线的长度,由此即可验算;对于C,由直线垂直的充要条件即可验算;对于D,先判断两圆的位置关系,由此进一步即可判断.
【详解】对于A,直线的斜率为,所以直线的倾斜角为,故A错误;
对于B,如图所示:
当时,曲线,即,
此时它的图象为半径为的半圆弧,这时它的长度为,
在曲线中,分别用替换,方程依然成立,
这表明了曲线的图象关于坐标轴以及坐标原点对称,
所以曲线的周长为,故B正确;
对于C,若直线与直线垂直,则,解得或,故C错误;
对于D,圆即的圆心半径分别为,
圆的圆心半径分别为,
所以两圆圆心距为,
所以两圆相交,它们的公切线条数为2,故D正确.
故选:BD.
10. 设等差数列的前项和为,若,且,则( )
A. 数列为递增数列 B. 和均为的最小值
C. 存在正整数,使得 D. 存在正整数,使得
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项,由得到,结合,得到,求出,A正确;
由得到,从而求出,得到,,求出为的最小值,B错误;
,解方程,求出,C正确;
求出,,列出方程,求出,D正确.
【详解】设等差数列的公差为,
因为时,,
即,故,
因为,
所以,
即,
因为恒成立,所以,
故等差数列为递增数列,A正确;
则,
即,
故,
由A选项知,故,,
所以,故为的最小值,B错误;
,
因为,故当时,,
所以存在正整数,使得,C正确;
,,
令,因为,
解得:
存在正整数,使得,D正确.
故选:ACD
11. 已知抛物线(如图),过抛物线焦点的直线自上而下,分别交抛物线和圆于,,,四点,则( )
A. B.
C. 当直线的斜率为时, D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据联立直线方程与抛物线方程,即可得韦达定理,进而由向量的坐标运算即可求解A,根据焦半径即可求解BC,结合基本不等式即可求解D.
【详解】由题意可得,
设直线方程为,,
则,,所以,
对于A,,故A正确,
对于B,,B正确,
对于C,当直线斜率为时,直线方程为,联立直线与抛物线方程可得,
解得,所以,
所以,故C错误,
对于D,
,
将代入可得,
所以,
等号成立当且仅当时等号成立,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等比数列的前n项和为,且,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据等比数列前n项和的性质计算即可.
【详解】由题意可得成等比数列,
由,,得,
得,所以,
则,所以.
故答案为:.
13. 若、是双曲线的左右焦点,过的直线与双曲线的左右两支分别交于,两点.若为等边三角形,则双曲线的离心率为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据双曲线的定义算出中,,,由是等边三角形得,利用余弦定理算出,结合双曲线离心率公式即可算出双曲线的离心率.
【详解】根据双曲线的定义,可得,
因为是等边三角形,即,
所以,即,
又,所以,
因为中,,,,
所以,
即,解之得,
由此可得双曲线的离心率.
故答案为:
14. 已知数列的前n项和为且.若+5≥(2-λ)n对都成立,则实数的最小值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据累加法求出数列,再代入已知条件后可得,构造函数,再利用导数研究函数的最值,即可得答案;
【详解】,
,
又,
当时,
,满足上式,
代入,得,
构造函数,求导,
当时,;
当时,;
当时,.
于是函数在时取得最大值,
又∵,故最大值为,
,故实数入的最小值为.
【点睛】本题考查根据数列的递推关系求数列的通项公式和前n项和,不等式恒成立求参数值,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意导数的应用.
四、解答题:本题共5小题共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知圆C经过两点,,且圆心在直线上.
(1)求圆C的方程;
(2)过点作直线l与圆C交于M,N两点,若,求直线l的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)设出圆的标准方程,利用待定系数法求解;
(2)根据弦长及圆的半径求出弦心距,据此分直线斜率存在与不存在两种情况求解即可.
【小问1详解】
设圆C的方程为,
则,解得,
所以圆C的方程为.
【小问2详解】
设圆心到直线l的距离为d,则,则.
当直线l的斜率不存在时,直线l:,满足题意;
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,即,
所以,解得,
此时,直线l的方程为,即.
综上所述,直线l的方程为或.
16. 在数列,中,,为各项均为正数的等比数列,且其前三项和为,为等差数列,且其前三项和为9.
(1)求,的通项公式;
(2)求的前n项和.
【答案】(1),;
(2).
【解析】
【分析】(1)根据等差数列和等比数列的通项公式进行求解即可;
(2)利用错位相减法进行求解即可.
【小问1详解】
设等比数列的公比为,
因为数列的前三项和为,所以,
或舍去,所以,
设等差数列的公差为,因为前三项和为9,
所以有,
所以,因为,
所以;
【小问2详解】
由(1)可知:,
所以,
,
,得,
,所以.
17. 抛物线被直线截得的弦的中点的纵坐标为1.
(1)求的值及抛物线的准线方程;
(2)过抛物线的焦点作两条互相垂直的直线,,直线与拋物线相交于,两点,直线与抛物线相交于,两点,求四边形的面积的最小值.
【答案】(1);准线方程为;
(2)32
【解析】
【分析】(1)解法一:联立与抛物线方程,得到两根之和,根据中点的纵坐标得到方程,求出,得到准线方程;
解法二:点差法进行求解,结合直线斜率求出,得到准线方程;
(2)解法一:设直线的方程为,联立抛物线方程,得到两根之和,两根之积,利用焦点弦长公式计算出,表达出,利用基本不等式求出最值;
解法二:设直线的方程为,联立抛物线方程,得到两根之和,两根之积,利用焦点弦长公式计算出,表达出,由基本不等式求出最小值.
【小问1详解】
解法一:设抛物线与直线交于,.
整理得,
所以,
因为
所以,
则抛物线方程为,准线方程为;
解法二:设抛物线与直线交于,.
因为截得的弦的中点的纵坐标为1,故,,
则,
作差得,
所以,
因为,所以
则抛物线方程为,准线方程为
【小问2详解】
解法一:依题意设直线的方程为,,,.
联立方程组整理得,
故
所以
因为,直线的方程为,
同理可得
所以
当且仅当,即时,取等号.
所以四边形面积的最小值为32.
解法二:依题意设直线的方程为,,,.
联立方程组整理得,
故.
所以
因为,
同理可得
所以
,
当且仅当,即时,取等号.
所以四边形面积的最小值为32.
【点睛】圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:
(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;
(2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.
18. 已知椭圆:的离心率为,是上一点.
(1)求的方程.
(2)设,分别为椭圆的左、右顶点,过点作斜率不为0的直线,与交于,两点,直线与直线交于点,记的斜率为,的斜率为.证明:①为定值;②点在定直线上.
【答案】(1);
(2)①因为过点且斜率不为0,所以可设的方程为,
代入椭圆方程得,
方程的判别式,
设,,则,.
两式相除得,.
因为分别为椭圆的左、右顶点,所以点的坐标为,点的坐标为,
所以,.
从而;
②由①知,设,则,
所以直线的方程为:,直线的方程为,
联立可得,
所以直线与直线的交点的坐标为,所以点在定直线上.
【解析】
【分析】(1)由条件列出关于的方程,解方程可得,由此可得椭圆的方程;
(2)①联立方程组,利用设而不求法结合两点斜率公式求即可证明;
②求出直线与直线方程,联立求点的坐标,由此证明点在定直线上.
【小问1详解】
由题意,椭圆的离心率为,是椭圆上一点,
所以,解得,
所以椭圆的方程为;
【小问2详解】
①略
②略
【点睛】过x轴上定点斜率不为0的动直线方程可设为;过y轴上定点(0,y0)斜率存在的动直线方程可设为.
19. 对于,若数列满足,则称这个数列为“K数列”.
(1)已知数列1,2m,是“K数列”,求实数m的取值范围.
(2)是否存在首项为的等差数列为“K数列”,且其前n项和使得恒成立?若存在,求出数列的通项公式;若不存在,请说明理由.
(3)已知各项均为正整数的等比数列是“K数列”,数列不是“K数列”,若,试判断数列是否为“K数列”,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
不存在.理由如下:
假设存在等差数列符合要求,设公差为d,则,
由得.
由题意,得对均成立,即.
当时,;
当时,恒成立,
因为,所以,与矛盾,
所以这样的等差数列不存在.
(3)不是,理由如下:
设数列的公比为q,则.
因为的每一项均为正整数,且,
所以在中,为最小项.
同理,中,为最小项.
由为“K数列”,只需,即.
又因为不是“数列”,且为最小项,
所以,即.
由数列的每一项均为正整数,可得,
所以或.
当时,,则.
令,则,
又,
所以为递增数列,即,
因为,
所以对于任意的,都有,即数列为“K数列”.
当时,,则.
因为,所以数列不是“K数列”.
综上所述,当时,,数列为“K数列”;
当时,,数列不是“K数列”.
【解析】
【分析】(1)根据题意得到,且,,再解不等式组即可;
(2)首先假设存在等差数列符合要求,从而得到成立,再分类讨论和的情况,即可得到答案;
(3)首先设数列的公比为q,则,根据题意得到,从而得到为最小项,同理得到为最小项,再利用“数列”的定义得到,或,,再分类讨论即可得到答案.
【小问1详解】
由题意得,且,解得,
所以实数m的取值范围是.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
【点睛】关键点点睛:需要根据题中所给的“K数列”满足的条件,分析数列满足的关系式再进行列式分析,属于难题.
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徐州一中2024—2025学年度第一学期高二年级期中检测
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
1.请在答题卡纸的相应位置内填写学校、班级、姓名、考号等.
2.请将所有答案均按照题号填涂或填写在答题卡/纸相应的答题处,超出答题区域不得分.
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,只有一项是符合要求的.
1. 数列, , , ,……的通项公式可能是( )
A. B. C. D.
2. 双曲线的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
3. 如图,在四面体中,,,,,为线段的中点,则等于( )
A. B. C. D.
4. 在数列中,若,,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
5. 已知空间向量,且,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6. 计算( )
A. B. C. D.
7. 已知抛物线的焦点为F,点在C的内部,若点B是抛物线C上的一个动点,且周长的最小值为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
8. 椭圆C:的左、右焦点分别为F1,F2,点P(x1,y1),Q(-x1,-y1)在椭圆C上,其中x1>0,y1>0,若|PQ|=2|OF2|,,则离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、选择题: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. 下列结论中正确的是( )
A. 若直线的方程,则直线的倾斜角为
B. 已知曲线(,不全为0),则曲线的周长为
C. 若直线与直线垂直,则
D. 圆与圆的公切线条数为2
10. 设等差数列的前项和为,若,且,则( )
A. 数列为递增数列 B. 和均为的最小值
C. 存在正整数,使得 D. 存在正整数,使得
11. 已知抛物线(如图),过抛物线焦点的直线自上而下,分别交抛物线和圆于,,,四点,则( )
A. B.
C. 当直线的斜率为时, D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等比数列的前n项和为,且,,则______.
13. 若、是双曲线的左右焦点,过的直线与双曲线的左右两支分别交于,两点.若为等边三角形,则双曲线的离心率为______.
14. 已知数列的前n项和为且.若+5≥(2-λ)n对都成立,则实数的最小值为_______.
四、解答题:本题共5小题共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知圆C经过两点,,且圆心在直线上.
(1)求圆C的方程;
(2)过点作直线l与圆C交于M,N两点,若,求直线l的方程.
16. 在数列,中,,为各项均为正数的等比数列,且其前三项和为,为等差数列,且其前三项和为9.
(1)求,的通项公式;
(2)求的前n项和.
17. 抛物线被直线截得的弦的中点的纵坐标为1.
(1)求的值及抛物线的准线方程;
(2)过抛物线的焦点作两条互相垂直的直线,,直线与拋物线相交于,两点,直线与抛物线相交于,两点,求四边形的面积的最小值.
18. 已知椭圆:的离心率为,是上一点.
(1)求的方程.
(2)设,分别为椭圆的左、右顶点,过点作斜率不为0的直线,与交于,两点,直线与直线交于点,记的斜率为,的斜率为.证明:①为定值;②点在定直线上.
19. 对于,若数列满足,则称这个数列为“K数列”.
(1)已知数列1,2m,是“K数列”,求实数m的取值范围.
(2)是否存在首项为的等差数列为“K数列”,且其前n项和使得恒成立?若存在,求出数列的通项公式;若不存在,请说明理由.
(3)已知各项均为正整数的等比数列是“K数列”,数列不是“K数列”,若,试判断数列是否为“K数列”,并说明理由.
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