内容正文:
2024-2025学年第一学期高二第二次阶段反馈练习(数学)
一、单选题
1. 直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将直线方程变形为斜截式即可得斜率.
【详解】直线,即.
所以直线的斜率为.
故选:D.
2. 正项等比数列中,,,则( )
A. B. 3 C. 6 D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和等比数列的性质计算即可.
【详解】设等比数列的公比为,
因为数列为正项等比数列,所以,
由题,
则,所以,
所以.
故选:B
3. 已知双曲线的一条渐近线方程为,则实数m的值为( )
A. B. C. 3 D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】由双曲线的渐近线方程对比列方程即可得解.
【详解】由题意双曲线的一条渐近线方程为,所以,解得.
故选:B.
4. 已知为递增的等差数列,,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据等差数列的性质列出方程组,从而求出和公差,写出的通项公式即可求出答案.
【详解】因为为等差数列,,所以,
由,得或(舍),所以,
所以.
令,得.
故选:D.
5. 在平面直角坐标系中,直线:被圆:截得的最短弦的长度为( )
A. B. 2 C. D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】先求出直线过定点,由圆的几何性质可知,当直线时,弦长最短,求解即可.
【详解】直线:过定点,
圆:,圆心,半径
因为点在圆内,由圆的几何性质可知,当直线时,
弦长最短为,
故选:C
6. 设数列的通项公式为,若数列是单调递增数列,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意有,解得的取值范围;
【详解】由数列是单调递增数列可得,对于都有成立,
即对都成立,
所以.(或通过二次函数的对称性求解)
故选:D.
7. 已知,是圆上两点,且,若直线上存在点使得,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据,确定点轨迹,再由点轨迹与直线有公共点求参数的取值范围.
【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径,
设中点为,则,且,可得,
又因为,可知为等腰直角三角形,
则,可得,
故点的轨迹是以原点为圆心,为半径的圆,
因为直线上存在点使得,
即直线与圆有交点,
即圆心到直线的距离,解得或.
故选:A
8. 2020年7月23日,“天问一号”在中国文昌航天发射场发射升空,经过多次变轨后于2021年5月15日头现软着陆火星表面.如图,在同一平面内,火星轮廓近似看成以为圆心、为半径的圆,轨道Ⅰ是以为圆心、为半径的圆,着陆器从轨道Ⅰ的点变轨,进入椭圆形轨道Ⅱ后在点着陆.已知直线经过,,与圆交于另一点,与圆交于另一点,若恰为椭圆形轨道Ⅱ的上焦点,且,,则椭圆形轨道Ⅱ的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】不妨设,,结合椭圆的定义与圆的性质综合计算即可得、,即可得离心率.
【详解】法1:不妨设,,,
则,,,
所以,
所以①,
②,
联立①②解得,,所以椭圆离心率;
法2:,,设轨道Ⅱ的长轴和焦距分别为和,
,,
则,
,
,得:,
则,,
,得:,故.
故选:A.
二、多选题
9. 已知数列的前项和为,下列说法正确的( )
A. 若,则是等差数列
B. 若,则是等比数列
C. 若是等差数列,则
D. 若是等比数列,且,则
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,求出,, 即可判断;
对于B,利用求出通项公式,再验证是否满足2,即可判断;
对于C,根据等差数列的求和公式即可判断;
对于D,当时,可得,即可判断.
【详解】解:对于A,若,则,,,则不是等差数列,A错误;
对于B,若,则,当时,,满足2,
所以,则是等比数列,B正确;
对于C,是等差数列,则,C正确;
对于D,若是等比数列,当时,则,D错误.
故选:BC.
10. 已知数列满足,则( )
A. B. 的前n项和为
C. 的前100项和为100 D. 的前30项和为357
【答案】AD
【解析】
【分析】当时,,两式相减可求出,检验满足,可判断A;由等差数列的前项和公式可判断B;由分组求和法可判断C,D.
【详解】当时,,
当时,,
两式相减可得:,
所以,
显然当时,满足,故,故A正确;
由等差数列求和公式知的前项和为,故B错误;
令,的前100项和为:
,故C错误;
令,
所以的前30项和为:
,故D正确.
故选:AD.
11. 设为坐标原点,抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,过点的直线与抛物线交于两点,过点分别作的垂线,垂足分别为,,则下列说法正确的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】联立直线与抛物线方程由韦达定理可得,,,即可根据两点距离分别结合选项求解.
【详解】由已知,,设过点的直线方程为:,
设点,则,,
由,得,
所以,,,
,所以,故A正确,
,故B错误,
,
,故,C正确,
,
由选项C可知,所以,故,D正确;
故选:ACD
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中最值与范围问题的常见求法:
(1)几何法,若题目的条件能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决;(2)代数法,若题目的条件能体现一种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值.
三、填空题
12. 若两条直线和平行,则实数的值为__________.
【答案】或
【解析】
【分析】由两条直线平行,列出方程,代入计算,即可得到结果.
【详解】由条件可得当时,,
解得或,
当时,两直线方程分别为和,
两直线不平行,
故答案为:或
13. 在平面直角坐标系中,圆,圆.过点的直线被两圆截得的弦长相等,则直线的斜率是_____.
【答案】
【解析】
【分析】设直线方程为,由勾股定理求弦长列方程求解.
【详解】过且斜率不存在的直线与圆两都不相交,
设直线方程为,即,
由题意,解得.
故答案为:.
14. 数列中,,且,记数列的前项和为,若对任意的恒成立,则实数的最大值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由已知可得数列是以为首项,为公比的等比数列,求其通项公式,得到数列的前项和,代入,分离参数求解.
【详解】由,得,
,数列是以为首项,以为公比的等比数列,
,则.
由,得,.
当时,有最小值为,,即实数的最大值为.
故答案为:.
四、解答题
15. 已知△ABC中,顶点A(3,7),边AB上的中线CD所在直线的方程是,边AC上的高BE所在直线的方程是.
(1)求点A关于直线CD的对称点的坐标;
(2)求顶点B、C的坐标;
(3)过A作直线,使B,C两点到的距离相等,求直线的方程.
【答案】(1);(2),;(3)或
【解析】
【分析】
(1)设点关于直线的对称点的坐标为,则的中点需在直线:上,且,得到方程组,解得即可;
(2)依题意设所在直线方程为,联立与,求得其交点即为,
设则的中点坐标为,则的中点在直线上,且在上,联立解得;
(3)分两种情况讨论: 当直线过的中点,显然满足、两点到的距离相等;
当直线平行时,也满足、两点到的距离相等;分别计算可得;
【详解】解:(1)设点关于直线的对称点的坐标为,
则,的中点坐标为,
因为:,
所以解得故对称点的坐标为;
(2)依题意设所在直线方程为,
则解得,故
所以解得故,
设则的中点坐标为,
所以,解得
即
(3)由(2)可得的中点坐标为,当直线过的中点,显然满足、两点到的距离相等,此时直线方程为,即;
当直线平行时,也满足、两点到的距离相等,此时直线方程为,即
故满足条件的直线方程为或
【点睛】本题考查点关于直线对称的点的坐标计算,两直线的交点坐标,平行直线方程以及垂直直线方程,综合性较强,计算量大,属于中档题.
16. 已知数列的前项和为,且,.
(1)求,,并证明:数列为等比数列;
(2)求的值.
【答案】(1),,证明如下:
,
,,
两式相减得,即,
,又,
所以,因为,
所以数列为等比数列.
(2)968
【解析】
【分析】(1)利用递推公式可求得、的值,由递推关系式,作差后变形得到,即说明数列为等比数列;
(2)由(1)求出的通项公式,利用分组求和求出,再利用分组求和求出.
【小问1详解】
由已知可得,解得,,
【小问2详解】
由(1)得,,,
,
.
17. 已知是圆上的动点,点满足,记的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程.
(2)直线与圆交于两点,是曲线上一点.当取得最小值时,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设出点坐标,由题意得到点坐标,代入圆的方程可得;
(2)先求出直线过定点,确定过点的弦的最小值,再求三角形高的最大值,从而确定所求三角形面积的最大值.
【详解】(1)由题意,设,由,得,
为圆:上的动点,所以,
所以点的轨迹方程为:.
即曲线的方程为:.
(2)将的方程整理为,
令解得所以过定点.
如图:
当时,取得最小值,此时,所以,解得,
直线的方程为,
,.
由(1)可知,曲线是圆心为,半径为3的圆,点到的距离为,所以点到的距离,
故面积的最大值为.
18. 已知等差数列的首项为1,前项和为.记,数列是等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)
(2)
由(1)得,
所以,
故,
所以
因为,所以,故,
因为为单调递减函数,
所以为单调递增函数,
故当时,,
综上:.
【解析】
【分析】(1)根据数列是等差数列,求解出前3项,由等差中项得出等式,从而求解;
(2)运用裂项相消的方法求解出,根据函数单调性得证.
【小问1详解】
解:设等差数列的公差为
由题意得,,
,
,
因为数列是等差数列,
所以,即,
解得,,所以.
【小问2详解】
略
19. 已知双曲线E:的左,右焦点分别为,离心率为2,点B为,直线与圆相切.
(1)求双曲线E方程;
(2)过的直线l与双曲线E交于M,N两点,
①若,求的面积取值范围:
②若直线l的斜率为k,是否存在双曲线E上一点Q以及x轴上一点P,使四边形PMQN为菱形?若存在,求出;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②不存在,理由:假设存在两点,使得四边形PMQN为菱形,直线l的方程为,
联立,得,
所以,
由题,设MN的中点为,
,
所以PQ的直线方程:,
所以,因为Q在双曲线上,
所以,即,
令,即,即,
即,所以,即,与题意不符,
因此不存在P、Q两点,使得四边形PMQN为菱形.
【解析】
【分析】(1)根据直线与圆相切,及离心率的定义可解;
(2)①设直线l的方程为,联立方程组,利用韦达定理和三角形面积公式求的面积,再利用函数性质求最值;
②假设存在两点,使得四边形PMQN为菱形,直线l的方程为,联立方程组得,利用韦达定理求出MN的中点坐标,再由菱形性质求出PQ的直线方程,从而确定点Q的坐标,又点Q在双曲线上,代入可求
,与题意不符,得解.
【小问1详解】
,圆:,因为直线与圆相切,
所以圆心到直线的距离为,
即,即,又,且,
所以,所以双曲线E的标准方程为;
【小问2详解】
①设直线l的方程为,
代入,得,
设,所以,
则,
因为,所以,所以
即,所以,
令,所以,
又因为在上递减,所以:
②略
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为,;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为的形式;
(5)代入韦达定理求解.
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2024-2025学年第一学期高二第二次阶段反馈练习(数学)
一、单选题
1. 直线的斜率为( )
A. B. C. D.
2. 正项等比数列中,,,则( )
A. B. 3 C. 6 D. 9
3. 已知双曲线的一条渐近线方程为,则实数m的值为( )
A. B. C. 3 D. 9
4. 已知为递增的等差数列,,,若,则( )
A. B. C. D.
5. 在平面直角坐标系中,直线:被圆:截得的最短弦的长度为( )
A. B. 2 C. D. 4
6. 设数列的通项公式为,若数列是单调递增数列,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
7. 已知,是圆上两点,且,若直线上存在点使得,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8. 2020年7月23日,“天问一号”在中国文昌航天发射场发射升空,经过多次变轨后于2021年5月15日头现软着陆火星表面.如图,在同一平面内,火星轮廓近似看成以为圆心、为半径的圆,轨道Ⅰ是以为圆心、为半径的圆,着陆器从轨道Ⅰ的点变轨,进入椭圆形轨道Ⅱ后在点着陆.已知直线经过,,与圆交于另一点,与圆交于另一点,若恰为椭圆形轨道Ⅱ的上焦点,且,,则椭圆形轨道Ⅱ的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知数列的前项和为,下列说法正确的( )
A. 若,则是等差数列
B. 若,则是等比数列
C. 若是等差数列,则
D. 若是等比数列,且,则
10. 已知数列满足,则( )
A. B. 的前n项和为
C. 的前100项和为100 D. 的前30项和为357
11. 设为坐标原点,抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,过点的直线与抛物线交于两点,过点分别作的垂线,垂足分别为,,则下列说法正确的有( )
A.
B.
C.
D.
三、填空题
12. 若两条直线和平行,则实数的值为__________.
13. 在平面直角坐标系中,圆,圆.过点的直线被两圆截得的弦长相等,则直线的斜率是_____.
14. 数列中,,且,记数列的前项和为,若对任意的恒成立,则实数的最大值为__________.
四、解答题
15. 已知△ABC中,顶点A(3,7),边AB上的中线CD所在直线的方程是,边AC上的高BE所在直线的方程是.
(1)求点A关于直线CD的对称点的坐标;
(2)求顶点B、C的坐标;
(3)过A作直线,使B,C两点到的距离相等,求直线的方程.
16. 已知数列的前项和为,且,.
(1)求,,并证明:数列为等比数列;
(2)求的值.
17. 已知是圆上的动点,点满足,记的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程.
(2)直线与圆交于两点,是曲线上一点.当取得最小值时,求面积的最大值.
18. 已知等差数列的首项为1,前项和为.记,数列是等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为,求证:.
19. 已知双曲线E:的左,右焦点分别为,离心率为2,点B为,直线与圆相切.
(1)求双曲线E方程;
(2)过的直线l与双曲线E交于M,N两点,
①若,求的面积取值范围:
②若直线l的斜率为k,是否存在双曲线E上一点Q以及x轴上一点P,使四边形PMQN为菱形?若存在,求出;若不存在,请说明理由.
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