内容正文:
甘肃省华池县第一中学2024—2025学年度第一学期期中考试
高二数学
2024.10
注意事项:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
3.本试卷命题范围:湘教版选择性必修第一册(第1章~第2章).
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 已知为数列的前项和,,则( )
A. B. C. D.
3. 在等差数列中,,则的值为( )
A 20 B. 15 C. 10 D. 5
4. 过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C. 或 D. 或
5. 已知等比数列的各项均为正数,公比,且满足,则( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 16
6. 直线与分别与圆交于、和、,则四边形面积最大值为( )
A. B. C. 10 D. 15
7. 已知数列满足,且,则该数列前2024项的和为( )
A. 2015 B. 2016 C. 1518 D. 1519
8. 若直线与曲线有两个交点,则实数取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本大题共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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设数列是各项均为正数的等比数列,是的前项之积,,,则当最大时,的值为( )
A 3 B. 4 C. 5 D. 6
10. 设有一组圆:,下列命题正确的是( )
A. 不论如何变化,圆心始终在一条直线上
B. 所有圆均不经过点
C. 经过点的圆有且只有一个
D. 所有圆的面积均为
11. 已知数列满足,,,数列的前n项和为,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 数列为单调递增的等差数列
D. 满足不等式正整数n的最小值为63
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 过点且与直线平行的直线方程为________.
13. 设为等差数列的前项和,若,则___________.
14. 在一个数列中,如果,都有(为常数),那么这个数列叫做等积数列,叫做这个数列的公积.已知数列是等积数列,且,公积为4,则__________.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知直线,直线.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的值.
16. 记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)数列满足,,求数列的前21项和.
17. 已知圆:与圆的公共弦所在的直线是:,且圆的圆心在轴上.
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆相切,且在两条坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
18. 为数列的前项和.已知,.
(1)证明是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)数列满足,求数列的前项和.
19. 已知直线,圆.
(1)证明:直线l与圆C相交;
(2)设l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,求点M的轨迹方程;
(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为,在点B处的切线为,与的交点为Q.试探究:当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.
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甘肃省华池县第一中学2024—2025学年度第一学期期中考试
高二数学
2024.10
注意事项:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
3.本试卷命题范围:湘教版选择性必修第一册(第1章~第2章).
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
分析】根据两点间斜率公式求解即可;
【详解】解析:,又因为
所以,
故选:B.
2. 已知为数列的前项和,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由可求得结果.
【详解】因为为数列前项和,,则.
故选:D.
3. 在等差数列中,,则的值为( )
A. 20 B. 15 C. 10 D. 5
【答案】A
【解析】
【分析】由等差数列的性质计算即可得.
【详解】在等差数列中,,则,因此.
故选:A.
4. 过点直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】分直线过原点和不过原点两种情况讨论,结合直线的截距式即可得解.
【详解】当直线过原点时在两坐标轴上的截距都为,满足题意,
又因为直线过点,所以直线的斜率为,
所以直线方程为,即,
当直线不过原点时,设直线方程为,
因为点在直线上,
所以,解得,
所以直线方程为,
故所求直线方程为或.故D项正确.
故选:D
5. 已知等比数列的各项均为正数,公比,且满足,则( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 16
【答案】C
【解析】
【分析】利用等比中项和等比数列的通项公式求解即可.
【详解】因为是各项均为正数等比数列,
所以,解得,
所以,
故选:C
6. 直线与分别与圆交于、和、,则四边形面积的最大值为( )
A. B. C. 10 D. 15
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可得,设点到弦、的距离分别为、,,再由基本不等式求解即可.
【详解】显然,且两直线同时过定点,点在圆内,
设点到弦、的距离分别为、,则,
,
四边形面积
故选:D.
7. 已知数列满足,且,则该数列前2024项的和为( )
A. 2015 B. 2016 C. 1518 D. 1519
【答案】C
【解析】
【分析】计算数列的前几项求出周期,再结合周期性分组求和.
【详解】依题意,,
因此数列是以2为周期的周期数列,
所以该数列前2024项的和为.
故选:C
8. 若直线与曲线有两个交点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求出直线所过的定点,再将曲线转化为,可知其为半圆,结合图象,即可求出的取值范围.
【详解】直线恒过定点,
将转化为,
曲线表示以为圆心,半径为1,且位于直线右侧的半圆(包括点,),
当直线经过点时,与曲线有两个不同的交点,此时,直线记为;
当与半圆相切时,由,得,切线记为,
当时,与曲线有两个不同的交点,
故选:A.
二、多选题:本大题共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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设数列是各项均为正数的等比数列,是的前项之积,,,则当最大时,的值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】BC
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,求出的值,进而可求得数列的通项公式,解不等式,求出的取值范围,即可得解.
【详解】设等比数列的公比为,则,可得,
又,则,解得(负值舍去),
所以,,
令,解得,且当时,,
故当最大时,或5.
故选:BC.
10. 设有一组圆:,下列命题正确的是( )
A. 不论如何变化,圆心始终在一条直线上
B. 所有圆均不经过点
C. 经过点的圆有且只有一个
D. 所有圆的面积均为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A根据圆心横纵坐标关系即可判断,对B和C代入,再利用判别式即可判断,对D由圆的半径不变即可判断.
【详解】A选项,圆心为,一定在直线上,A正确;
B选项,将代入得:,其中,方程无解,即所有圆均不经过点,B正确;
C选项,将代入得:,其中,
故经过点的圆有两个,故C错误;
D选项,所有圆的半径为2,面积为,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知数列满足,,,数列的前n项和为,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 数列为单调递增的等差数列
D. 满足不等式的正整数n的最小值为63
【答案】ABD
【解析】
【分析】由和递推公式→→,→A选项正确,B选项正确;
→→为单调递增的等差数列→C选项不正确;
→→→D选项正确
【详解】因为,所以,所以,
则,解得,
,所以,,所以A选项正确,B选项正确;
因为,所以,
所以,又,
所以,
所以为单调递增的等差数列,
则数列不是单调递增的等差数列,所以C选项不正确;
,
则,
,
解得,又,
所以正整数n的最小值为63,所以D选项正确.
故选:ABD.
【点睛】数列问题,常常需要由递推公式求出通项公式,方法有累加法,累乘法,构造法等,要根据数列特征选择不同的方法.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 过点且与直线平行的直线方程为________.
【答案】
【解析】
【分析】
设出与已知直线平行的直线方程,把点A的坐标代入直线方程,即可求得所求直线方程.
【详解】设与直线2x﹣y+1=0平行的直线方程为2x﹣y+m=0,把点的坐标代入直线方程,求得m=﹣2×3+4=﹣2,所以所求直线方程为2x﹣y﹣2=0.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:与已知直线平行的直线方程求法,通常用待定系数法.
13. 设为等差数列的前项和,若,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据列出式子求出公差即可求出.
【详解】设等差数列的公差为,
则由可得,即,
,,
.
故答案为:2.
14. 在一个数列中,如果,都有(为常数),那么这个数列叫做等积数列,叫做这个数列的公积.已知数列是等积数列,且,公积为4,则__________.
【答案】3373
【解析】
【分析】计算出的值,推导出,再由,结合数列的周期性可求得数列的前项和.
【详解】由公积为4,故,即有,故,
即数列以3为周期的周期数列,由,故,
即,由,
故.
故答案为:3373.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知直线,直线.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用直线平行的判定列方程求参数值,需要验证所得参数是否符合要求.
(2)利用直线垂直的判定列方程求参数值即可.
【小问1详解】
由,则,即,
所以或,
当,,,两线重合,不合题意;
当,,,符合题意;
综上,.
【小问2详解】
由,则,即,
所以,即或.
16. 记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)数列满足,,求数列的前21项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列通项公式、前n项和公式求基本量,即可写出通项公式;
(2)由,应用等差数列前n项和公式求和即可.
【小问1详解】
设公差为,由题设有,解得,,
所以.
【小问2详解】
由题设,
.
所以数列的前21项和为211.
17. 已知圆:与圆的公共弦所在的直线是:,且圆的圆心在轴上.
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆相切,且在两条坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)设圆的一般式方程,两圆方程相减,即可得出圆的方程;
(2)设出直线方程,由圆心到直线的距离等于半径得出直线的方程.
【小问1详解】
由已知可设圆的方程为:,…①
圆: …②
①②可得:,即为的方程,
所以有,,,
所以圆的方程为.
【小问2详解】
因为圆心的坐标为,半径为2,由已知当直线m不过原点时可设的方程为,
因为直线与圆相切,所以有,
所以直线的方程为.
又因为过原点直线若与圆相切,截距相等且为0,
所以又可设直线的方程为,所以有,
所以直线的方程为.
综上直线m的方程为或
18. 为数列的前项和.已知,.
(1)证明是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【解析】
【分析】(1)利用题中的递推公式构造出,从而可证求解.
(2)利用错位相减法,即可求解.
【小问1详解】
证明:依题意,由两边同时加上,
可得,
因为,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,
,
则当时,,
当时,也满足上式,
所以数列的通项公式为:.
【小问2详解】
由(1)可得,
则,
,
两式相减,
可得
所以.
19. 已知直线,圆.
(1)证明:直线l与圆C相交;
(2)设l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,求点M的轨迹方程;
(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为,在点B处的切线为,与的交点为Q.试探究:当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3)点Q恒在直线上,理由见解析.
【解析】
【分析】(1)求出直线过定点,得到在圆内部,故证明直线l与圆C相交;(2)设出点,利用垂直得到等量关系,整理后即为轨迹方程;(3)利用Q、A、B、C四点共圆,得到此圆的方程,联立,求出相交弦的方程,即直线的方程,根据直线过的定点,得到,从而得到点Q恒在直线上.
【小问1详解】
证明:直线过定点,代入得:,故在圆内,故直线l与圆C相交;
【小问2详解】
圆的圆心为,设点,由垂径定理得:,即,化简得:,点M的轨迹方程为:
【小问3详解】
设点,由题意得:Q、A、B、C四点共圆,且圆的方程为:,即,与圆C的方程联立,消去二次项得:,即为直线的方程,因为直线过定点,所以,解得:,所以当m变化时,点Q恒在直线上.
【点睛】本题的第三问是稍有难度的,处理方法是根据四点共圆,直径的端点坐标,求出此圆的方程,与曲线联立后得到相交弦的方程,是处理此类问题的关键.
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