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2024-2025高二数学11月月考试题
考试范围:选一及数列4.1;考试时间:120分钟;命题人:高二数学组
姓名:___________班级:_______考号:___________考场:_____座号:____
第I卷(选择题)
一、单选题(共40分)
1. 若双曲线()的实轴长为2,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出,然后可得渐近线方程
【详解】因为双曲线()的实轴长为2
所以,即
所以其渐近线方程为
故选:C
【点睛】本题考查的是双曲线的几何性质,较简单
2. 已知两平行直线与之间的距离是,若,则( )
A. 0 B. C. 1 D.
【答案】B
【解析】
【分析】
首先根据斜率相等求出,再根据两平行线的距离公式:求出的值即可.
【详解】两条直线平行,所以,解得,
所以直线。
又直线与直线之间的距离是,
则,解得或(舍去),
所以.
故选:B
【点睛】本题考查了两平行线间的距离公式,考查了基本运算求解能力,属于基础题.
3. 已知数列满足,则( )
A. 2 B. C. D. 2024
【答案】B
【解析】
【分析】根据递推式得到数列的周期,应用周期性求对应项.
【详解】由,可得,
同理可得,所以数列是周期为3的数列,
则.
故选:B.
4. 如图,一个底面半径为R的圆柱被与其底面所成角为的平面所截,截面是一个椭圆,当为时,这个椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据几何关系用圆柱的地面半径表示椭圆的长轴和短轴,再计算椭圆的离心率即可.
【详解】设椭圆的长半轴为a,短半轴为b,半焦距为c
根据题意可知,
所以椭圆的离心率,选项A正确
故选:A.
5. 战国时期成书《墨经》有载曰:“景,日之光反烛人,则景在日与人之间.”这是中国古代人民首次对平面镜反射的研究,体现了传统文化中的数学智慧.在平面直角坐标系中,一条光线从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为( )
A. 或 B. 或 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先得到关于轴的对称点,然后根据反射光线经过,设出反射光线的方程,根据反射光线与圆相切列出关于的方程,则结果可求.
【详解】如图,设点与点关于轴对称,则点的坐标为,
反射光线所在直线经过点,且与圆相切,
设反射光线所在直线的斜率为,则反射光线所在直线的方程为,即,
圆的圆心为,半径,
则由圆心到反射光线所在直线的距离等于半径,可得,
即,解得或.
故选:A.
6. 已知抛物线,过点的直线与抛物线相交于,两点,则的最小值是( )
A. 8 B. 16
C. 32 D. 40
【答案】C
【解析】
【分析】将直线的方程设为,与抛物线联立,由韦达定理即可求解.
【详解】设的方程为,代入,
得,
则,
所以,
当时,的最小值为32.
故选:C.
7. 如图,二面角的大小为,棱上有两点,线段,,,.若,,,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用向量线性运算得,两边平方得到方程,即可计算线段的长.
【详解】∵二面角的大小为,,,
∴,.
由题意得,,
,
∴,
∴,即线段的长为.
故选:B.
8. 双曲线(,)的左右焦点为,,渐近线分别为,,过点且与垂直的直线分别交及于,两点,若满足,则双曲线的离心率为
A. B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【详解】∵(a>0,b>0)的左右焦点为F1,F2,
∴F1(﹣c,0),F2(c,0),
双曲线的两条渐近线方程为yx,yx,
∵过F1的直线分别交双曲线的两条渐近线于点P,Q.
∵,
∴点P是线段F1Q的中点,且PF1⊥OP,
∴过F1的直线PQ的斜率kPQ,
∴过F1的直线PQ的方程为:y(x+c),
解方程组,得P(,),
∴|PF1|=|PQ|=b,|PO|=a,|OF1|=|OF2|=|OQ|=c,|QF2|=2a,
∵tan∠QOF2,∴cos∠QOF2,
由余弦定理,得cos∠QOF21,
即e2﹣e﹣2=0,
解得e=2,或e=﹣1(舍)
故选:C.
点睛:该题考查的是有关双曲线的离心率的求解问题,在解题的过程中,需要对向量的基本定理理解的特别透彻,从而确定出有关中点的结论,之后借助于等腰三角形的特征,得到倾斜角的大小,之后得到其系数的关系,从而求得结果.
二、多选题(共18分)
9. 将自然数1,2,3,4,5,…按照如图排列,我们将2,4,7,11,16,…称为“拐弯数”,则下列数字不是“拐弯数”的是( )
A. 37 B. 58 C. 67 D. 79
【答案】B
【解析】
【分析】先根据题中规律,并采用累加法找到拐弯数的通项公式,再逐项验证即可求解.
【详解】不妨设第n()个“拐弯数”为,
不难发现,,,,…,
所以(),
利用累加法得,
因而,当时,也符合上式,
所以().
令可得,,即,
解得或(舍去),故是“拐弯数”;
令可得,,即,
解得(舍去)或(舍去),故不是“拐弯数”;
令可得,,即,
解得或(舍去),故是“拐弯数”;
令可得,,即,
解得或(舍去),故是“拐弯数”.
10. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,点为椭圆上一点,则( )
A. 的周长为
B. 存在点,使得
C. 若,则的面积为
D. 使得为等腰三角形的点共有4个
【答案】AB
【解析】
【分析】根据焦点三角形的周长为判断A;考虑为短轴顶点时,焦点三角形的形状判断B;结合椭圆定义和余弦定理,计算焦点三角形的面积可判断C;分情况讨论,找出使为等腰三角形的所有点可判断D.
【详解】对于A,由题意,,
的周长为,故A正确;
对于B,当点位于椭圆的上顶点或下顶点时,,
则为直角,故B正确;
对于C,当时,如图,中,
由余弦定理得,
即①,
又,即②,
联立①②可得,
所以,故C错误;
对于D,由椭圆的性质可知,即.
若是以为顶点的等腰三角形,点位于椭圆的上顶点或下顶点,满足条件的点有2个;
若是以为顶点的等腰三角形,则,则满足条件的点有2个;
同理,若是以为顶点的等腰三角形,满足条件的点有2个;
故使得为等腰三角形的点共6个,故D错误.
故选:AB.
11. 已知矩形中,,,将沿折叠,形成二面角,设二面角的平面角为,若,则( )
A.
B. 异面直线与所成的角为
C. 四面体的体积为
D. 四面体外接球的体积为
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A:过点,分别向作垂线,利用两向量的夹角表示出,进而利用向量的相关知识即可得到;对于B:利用向量的夹角公式得到,即可得解;
对于C:根据已知条件及勾股定理的逆定理得到平面,然后利用体积公式求解即可;对于D:根据题意得到和都是以为斜边的直角三角形,进而得到为四面体外接球的直径,即可求解外接球的体积.
【详解】对于A:如图,过点,分别作,,
垂足分别为,,则,
由已知得,,,
因为,所以
,
所以,故A正确;
对于B:由已知得,,则
,
则,
得,所以异面直线与所成的角为,故B错误;
对于C:因为,所以,同理可得,又,,所以平面,
所以四面体的体积为,故C错误;
对于D:因为和都是以为斜边的直角三角形,
则为四面体外接球的直径,故四面体外接球的半径,
所以四面体外接球的体积为,故D正确.
故选:AD.
【点睛】异面直线所成角的求解方法
(1)利用平移直线法求解,实质就是将空间中两直线所成的角转化为三角形的内角去求解.
(2)向量法,一是建立空间直角坐标系,利用向量的坐标运算求解,二是利用基向量及向量的数量积求解.
第II卷(非选择题)
三、填空题(共15分)
12. 数列的一个通项公式__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,观察数列项的特点,即可得到其通项公式.
【详解】由题意可知,数列的奇数项为负,偶数项为正,分母为的指数幂,分子为项数的倍,
则通项公式为.
故答案为:
13. 已知点M为双曲线C:在第一象限上一点,点F为双曲线C的右焦点,O为坐标原点,,∠MOF=60°,则双曲线C的离心率为______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据向量加法运算及中位线性质得,再结合∠MOF=60°得到,,利用双曲线定义即可建立a,c关系,即可求解离心率.
【详解】设为双曲线的左焦点,连接,取的中点,如图,
则,
因为,
所以,即.
因为是的中位线,所以,所以.
又∠MOF=60°,,所以为等边三角形,
所以,∠OFM=60°,在中,,
由双曲线的定义知,,
所以.
故答案为:.
14. 已知二元函数的最小值为,则________.
【答案】80
【解析】
【分析】化简后转化为点到点之间距离,利用轴对称实现折化直,转化到两点之间线段最短问题.
【详解】.
设点.则,
这是经典的将军饮马问题如图.
点关于直线与轴的对称点分别为与,
可得,故.
故答案为:80
四、解答题(共77分)
15. (1)已知数列满足,,,求数列的通项公式.
(2)在数列中,,,求数列的通项公式.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)先将递推公式化为,再利用累加法求通项公式;
(2)先将递推公式化为,再利用累乘法求通项公式.
【详解】(1),
,
将以上个式子相加,得
,
即.
.
又当时,也符合上式,
故数列的通项公式为.
(2)因为,,所以,
所以
又因为当时,,符合上式,
所以数列的通项公式为.
16. VEX亚洲机器人比赛是全球两大机器人赛事之一.如图所示,在某次比赛中,主办方设计了一个矩形坐标场地(包含边界和内部,为坐标原点),长12米,长5米.在处有一只电子狗,在边上距离点米的点处放置机器人,电子狗的运动速度是机器人运动速度的两倍.若电子狗和机器人从起始位置同时出发,在场地内沿直线方向同时达到某点,那么电子狗被机器人捕获,称点为成功点.
(1)求成功点的轨迹方程;
(2)为了记录比赛情况,摄影机从边上某点处沿直线方向往点运动,要求直线与点的轨迹没有公共点,求点纵坐标的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设,,机器人运动速度为,依题意得,整理即可得解;
(2)设直线:,根据直线与点的轨迹没有公共点,则圆心到直线的距离等于半径,即可求出的取值范围,从而求出点纵坐标的取值范围.
【小问1详解】
解:设,,机器人运动速度为,
由题意可得,化简得.
由于点在矩形场地内,则.
所以成功点的轨迹方程为.
【小问2详解】
解:由题意可知直线的斜率存在,不妨设直线:,
直线与点的轨迹没有公共点,
由直线与圆的位置关系可得,解得.
则点纵坐标,
又因为,所以.
17. 椭圆E:的左、右焦点分别为、,过且斜率为 的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设直线与椭圆E交于A,C两点,与x轴交于点H,设AC的中点为Q,试问是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)过且斜率为的直线方程为,令,则,列方程组求出的值即可求得椭圆的标准方程;
(2)直线与椭圆联立方程组,消去y,设,运用韦达定理,弦长公式,两点间距离公式,计算的值.
【小问1详解】
过且斜率为的直线方程为,令,则,
由题意可得,解得,
所以椭圆的标准方程.
【小问2详解】
由,可得,,
设,则有,
,
又,为的中点,,
直线与轴的交点为,所以, .
所以为定值.
【点睛】探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
18. 如图1,在直角中,,点,分别为边,的中点,将沿着折起,使得点到达点的位置,如图2,且二面角的大小为.
(1)求证:平面平面;
(2)在棱上是否存在点,使得与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
由题意,,平面,
所以平面,
又因为图1中,分别是中点,所以,
所以平面,而平面,
所以平面平面;
(2)
由题意,所以是二面角的平面角,
二面角的大小为.
则,又由已知,所以等边三角形,
取中点,连接,则,
由(1)知平面,而平面,所以,
,平面,所以平面,
以为原点,为轴,过平行的直线为,建立如图所示的空间直角坐标系,设,则,,,
,,,,
,设平面的一个法向量为,
则,取,则,
设,
,,
与平面所成角的正弦值为,
则,解得或.
所以的值为或.
【解析】
【分析】(1)证明平面,由平行得证平面,再由面面垂直的判定定理得证面面垂直;
(2)先证明是已知二面角的平面角,得,取中点,证明平面,然后以为原点,为轴,过平行的直线为,建立如图所示的空间直角坐标系,设,得各点坐标,求出平面的一个法向量,设,求得,再根据线面角的向量求法求线面角,从而可得结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
19. 设A,B为抛物线C:()上两点,直线的斜率为4,且A与B的纵坐标之和为2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知O为坐标原点,F为抛物线C的焦点,直线l交抛物线C于M,N两点(异于点O),以为直径的圆经过点O,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)48
【解析】
【分析】(1)由题意设出点的坐标,结合点的坐标满足抛物线方程,直线的斜率为4,且A与B的纵坐标之和为2可列出方程,进而求得的值,从而即可得解.
(2)由题意可得,进一步,设出直线方程将其与抛物线方程联立,结合韦达定理可得直线过定点,再结合韦达定理将的面积表示出来,进一步即可得其最小值.
【小问1详解】
设,则,,.
直线的斜率,
解得,所以抛物线C的方程为.
【小问2详解】
设直线l的方程为,,,
联立,消去x得,且,
由韦达定理得,.
以MN为直径的圆经过点O,即,
因为M,N两点异于点O,所以解得,
即,则,直线l恒过定点.
易知,,当且仅当,即直线l的方程为时取等号;
故面积的最小值为48.
【点睛】关键点睛:第一问的关键是设点不设线,从而减少计算量,第二问的关键是数形结合,首先联立方程与抛物线方程,结合已知得到直线过定点,从而即可顺利求解.
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2024-2025高二数学11月月考试题
考试范围:选一及数列4.1;考试时间:120分钟;命题人:高二数学组
姓名:___________班级:_______考号:___________考场:_____座号:____
第I卷(选择题)
一、单选题(共40分)
1. 若双曲线()的实轴长为2,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2. 已知两平行直线与之间的距离是,若,则( )
A. 0 B. C. 1 D.
3. 已知数列满足,则( )
A. 2 B. C. D. 2024
4. 如图,一个底面半径为R的圆柱被与其底面所成角为的平面所截,截面是一个椭圆,当为时,这个椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5. 战国时期成书《墨经》有载曰:“景,日之光反烛人,则景在日与人之间.”这是中国古代人民首次对平面镜反射的研究,体现了传统文化中的数学智慧.在平面直角坐标系中,一条光线从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为( )
A. 或 B. 或 C. D.
6. 已知抛物线,过点的直线与抛物线相交于,两点,则的最小值是( )
A. 8 B. 16
C. 32 D. 40
7. 如图,二面角的大小为,棱上有两点,线段,,,.若,,,则线段的长为( )
A. B. C. D.
8. 双曲线(,)的左右焦点为,,渐近线分别为,,过点且与垂直的直线分别交及于,两点,若满足,则双曲线的离心率为
A. B. C. 2 D.
二、多选题(共18分)
9. 将自然数1,2,3,4,5,…按照如图排列,我们将2,4,7,11,16,…称为“拐弯数”,则下列数字不是“拐弯数”的是( )
A. 37 B. 58 C. 67 D. 79
10. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,点为椭圆上一点,则( )
A. 的周长为
B. 存在点,使得
C. 若,则的面积为
D. 使得为等腰三角形的点共有4个
11. 已知矩形中,,,将沿折叠,形成二面角,设二面角的平面角为,若,则( )
A.
B. 异面直线与所成的角为
C. 四面体的体积为
D. 四面体外接球的体积为
第II卷(非选择题)
三、填空题(共15分)
12. 数列的一个通项公式__________.
13. 已知点M为双曲线C:在第一象限上一点,点F为双曲线C的右焦点,O为坐标原点,,∠MOF=60°,则双曲线C的离心率为______.
14. 已知二元函数的最小值为,则________.
四、解答题(共77分)
15. (1)已知数列满足,,,求数列的通项公式.
(2)在数列中,,,求数列的通项公式.
16. VEX亚洲机器人比赛是全球两大机器人赛事之一.如图所示,在某次比赛中,主办方设计了一个矩形坐标场地(包含边界和内部,为坐标原点),长12米,长5米.在处有一只电子狗,在边上距离点米的点处放置机器人,电子狗的运动速度是机器人运动速度的两倍.若电子狗和机器人从起始位置同时出发,在场地内沿直线方向同时达到某点,那么电子狗被机器人捕获,称点为成功点.
(1)求成功点的轨迹方程;
(2)为了记录比赛情况,摄影机从边上某点处沿直线方向往点运动,要求直线与点的轨迹没有公共点,求点纵坐标的取值范围.
17. 椭圆E:的左、右焦点分别为、,过且斜率为 的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设直线与椭圆E交于A,C两点,与x轴交于点H,设AC的中点为Q,试问是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.
18. 如图1,在直角中,,点,分别为边,的中点,将沿着折起,使得点到达点的位置,如图2,且二面角的大小为.
(1)求证:平面平面;
(2)在棱上是否存在点,使得与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
19. 设A,B为抛物线C:()上两点,直线的斜率为4,且A与B的纵坐标之和为2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知O为坐标原点,F为抛物线C的焦点,直线l交抛物线C于M,N两点(异于点O),以为直径的圆经过点O,求面积的最小值.
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