内容正文:
2024-2025学年道周中学高二数学上学期
数学第一次月考卷
第I卷
(时间:120分钟 满分:150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,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知数列,2,,,,,…,则这个数列的第25项为( )
A. B. C. 7 D.
2. 经过两点的直线的倾斜角为,则的值为( )
A. -2 B. 1 C. 3 D. 4
3. 记为等差数列前项和.若,,则( )
A. 10 B. 20 C. 30 D. 40
4. 在等比数列中,,,则( )
A. B. C. 32 D. 64
5. 过点引直线,使,到它的距离相等,则该直线的方程是( )
A. B.
C. 或 D. 或
6. 已知等差数列中,,,则数列前2023项和为( )
A. 1012 B. 1011 C. 2023 D.
7. 已知,若点在线段上,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
8. 已知公比为正数的等比数列的前n项积为,且满足,,若对任意的,恒成立,则k的值为( )
A. 50 B. 49 C. 100 D. 99
二、多选题:(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. 已知等比数列的前n项和为,若,,则数列的公比可能是( )
A. B. C. D.
10. 若直线l过点且在两坐标轴上的截距互为相反数,则直线l的方程为( )
A B.
C. D.
11. 已知数列满足,,记数列的前n项和为,则( )
A. B.
C. D.
第II卷
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 若直线的一个方向向量是,则实数k的值为______.
13. 若直线与直线平行,则直线与的距离为__________.
14. 已知数列的前项和为满足.则__________;设,求数列的前项和__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知为等差数列的前项和,且.
(1)求的通项公式;
(2)求的最大值.
16. 已知直线经过点.
(1)若不过原点且在两坐标轴上截距和为零,求的点斜式方程;
(2)设的斜率与两坐标轴的交点分别为、B,当的面积最小时,求的斜截式方程.
17. 已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高线所在直线方程为.
(1)求边所在直线方程;
(2)求点到边的距离.
18 已知数列满足,且.
(1)证明:是等比数列,并求的通项公式;
(2)在数列中,,,求的通项公式;
(3)记数列满足,求数列的前项和.
19. 如果数列满足:且,则称数列为阶“归化数列”.若数列还满足:数列项数有限为;则称数列为“阶可控摇摆数列”.
(1)若某6阶“归化数列”是等比数列,写出该数列的各项;
(2)若某13阶“归化数列”是等差数列,求该数列的通项公式;
(3)已知数列为“阶可控摇摆数列”,且存在,使得,探究:数列能否为“阶可控摇摆数列”,若能,请给出证明过程;若不能,请说明理由.
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2024-2025学年道周中学高二数学上学期
数学第一次月考卷
第I卷
(时间:120分钟 满分:150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,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知数列,2,,,,,…,则这个数列的第25项为( )
A. B. C. 7 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据数列前的几项归纳出,即可求出结果.
【详解】由题知,所以,
故选:B.
2. 经过两点的直线的倾斜角为,则的值为( )
A. -2 B. 1 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】根据两点斜率公式及斜率与倾斜角的关系求解即可.
【详解】经过两点的直线的斜率为,
又直线的倾斜角为,所以,解得.
故选:B.
3. 记为等差数列的前项和.若,,则( )
A. 10 B. 20 C. 30 D. 40
【答案】C
【解析】
【分析】根据等差数列的性质得到方程组,求出首项和公差,利用等差数列求和公式求出答案.
【详解】由等差数列的性质得①,
②,
由①得,代入②得,解得,
故,
故.
故选:C
4. 在等比数列中,,,则( )
A. B. C. 32 D. 64
【答案】C
【解析】
【分析】利用等比数列的性质求解即可.
【详解】设等比数列的公比为,
则,
即,解得,
所以.
故选:C.
5. 过点引直线,使,到它的距离相等,则该直线的方程是( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】当直线斜率不存在时不合题意,当直线斜率存在时,设出直线方程,利用点到直线的距离相等求解即可.
【详解】当直线斜率不存在时,直线方程为,,到它的距离分别为1,3,不合题意;
当直线斜率存在时,设直线方程为,即,由,到它的距离相等
得,解得或,即直线方程为或.
故选:C.
6. 已知等差数列中,,,则数列的前2023项和为( )
A. 1012 B. 1011 C. 2023 D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用等差数列的基本量运算求出,然后利用并项求和法求解即可.
【详解】设数列的公差为d,则解得,
所以,设,
所以,,…,
所以数列的前2023项和为.
故选:D
7. 已知,若点在线段上,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用两点连线的斜率公式知表示点和点连线的斜率,再数形结合,即可求出结果.
【详解】如图,因为表示点和点连线的斜率,
又,所以,,
由图知,的最小值为,
故选:C.
8. 已知公比为正数的等比数列的前n项积为,且满足,,若对任意的,恒成立,则k的值为( )
A. 50 B. 49 C. 100 D. 99
【答案】B
【解析】
【分析】由,公比为正数,按照与的大小分类讨论,先排除.当时,由得,从而求得的最小值.
【详解】设等比数列的公比为,
若,由,则恒成立,
由,得,即,
这与矛盾,所以.
由,又,则恒成立,
得,即.
则等比数列为递增数列,
则,又,
所以,
则且
所以是的最小值,即对任意的,恒成立,
所以k的值为49.
故选:B.
二、多选题:(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. 已知等比数列的前n项和为,若,,则数列的公比可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】设等比数列的公比为q,利用求解即可.
【详解】设数列的公比为q,
则,
所以,解得或,即或.
故选:BC.
10. 若直线l过点且在两坐标轴上的截距互为相反数,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】依题意可分截距为0和不为0两种情形讨论即可求解.
【详解】当截距为0时,
则l过点和原点,
所以l的方程为,即;
当截距不为0时,
由直线l过在两坐标轴上的截距互为相反数,
则设l的方程为,
又l过点,得,解得,
所以l的方程为.
故选:BD.
11. 已知数列满足,,记数列的前n项和为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】由递推公式一一列举可推出A项,并推出数列的周期性,从而可判定B项、C项,对递推公式变形化简可判定D项.
【详解】由,,得,,故A正确;
又,所以数列是以3为周期的周期数列,
所以,故B正确;
,
故C错误;
因,,
所以,故D正确.
故选:ABD.
第II卷
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 若直线的一个方向向量是,则实数k的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】把直线的方程化为斜截式,然后根据方向向量的定义进行求解即可.
【详解】因为直线的斜率为,
所以,解得.
故答案为:
13. 若直线与直线平行,则直线与的距离为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据直线平行求得,进而结合两平行线间距离公式分析求解.
【详解】由于与平行,则,即,解得或,
当时,两直线方程分别为,此时两直线重合,不符合题意;
当时,两直线方程分别为,此时两直线平行,符合题意;
综上所述:,两直线方程分别为,
所以直线与的距离为.
故答案为:.
14. 已知数列的前项和为满足.则__________;设,求数列的前项和__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据给定条件,利用“当时,”变形构造数列求;求出,利用等差数列前项和求.
【详解】当时,,当时,由有:,
所以,
所以数列是以首项为2,公比为2的等比数列.
即;
,所以数列为等差数列,
故答案为:;
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知为等差数列的前项和,且.
(1)求的通项公式;
(2)求的最大值.
【答案】(1);
(2)100
【解析】
【分析】(1)由等差数列的性质及求和公式先求出,进而求出公差d即可求出通项.
(2)由(1)的信息,判断数列的单调性,进而求出最大值.
【小问1详解】
在等差数列中,由,得,解得,
而,因此数列的公差,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,数列是递减数列,由,得,
因此数列的前8项都为正,从第9项起为负,则数列的前8项和最大,
而,所以.
16. 已知直线经过点.
(1)若不过原点且在两坐标轴上截距和为零,求点斜式方程;
(2)设的斜率与两坐标轴的交点分别为、B,当的面积最小时,求的斜截式方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设出直线的点斜式方程,利用截距和为零建立斜率的方程,求解斜率即可写出点斜式方程;
(2)先利用截距表示的面积,然后利用基本不等式求解最值,即可得到所求直线的方程.
【小问1详解】
由题意知,的斜率存在且不为0,
设斜率为,则的点斜式方程为,则它在两坐标轴上截距分别为和,
所以,解得(此时直线过原点,舍去)或,
所以的点斜式方程为.
【小问2详解】
由(1)知,,,
所以的面积,
当且仅当即时,等号成立,的点斜式方程为,即,
所以的斜截式方程为.
17. 已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高线所在直线方程为.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求点到边的距离.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)求出点坐标,由两点式求出直线方程,得到答案;
(2)根据垂直关系得到设出方程为,将点代入直线方程,得到直线的方程,联立直线与直线,得到点的坐标,进而由点到直线距离公式求出答案.
【小问1详解】
因为点C是直线与直线的交点,
由,
得,
即点坐标为,
所以边所在直线的方程为,
即.
故边所在直线的方程为.
【小问2详解】
因为边上的高线所在直线方程为,
可设直线方程为,
因为点在直线上,所以,解得.
所以直线的方程为.
因为边上的中线所在直线方程为,
由,
得,即点D坐标为.
由(1)知,边所在直线方程为,
所以点D到直线的距离.
18. 已知数列满足,且.
(1)证明:是等比数列,并求的通项公式;
(2)在数列中,,,求的通项公式;
(3)记数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据递推公式结合等比数列定义证明,再应用通项公式求解;
(2)累加法求数列通项公式;
(3)先分奇偶项求和再应用错位相减法计算.
【小问1详解】
,
变形得:,
又,故,所以是首项为3,公比为3的等比数列.
从而,即.
【小问2详解】
由题意可得,
所以当时,,,,,
上式累加可得,
,
又,所以,
当时,满足上式,
所以
【小问3详解】
由(1)、(2)知,
则在前项中,
,
,
作差得
.
从而.
19. 如果数列满足:且,则称数列为阶“归化数列”.若数列还满足:数列项数有限为;则称数列为“阶可控摇摆数列”.
(1)若某6阶“归化数列”是等比数列,写出该数列的各项;
(2)若某13阶“归化数列”是等差数列,求该数列的通项公式;
(3)已知数列为“阶可控摇摆数列”,且存在,使得,探究:数列能否为“阶可控摇摆数列”,若能,请给出证明过程;若不能,请说明理由.
【答案】(1)或
(2)或
(3)不能,理由见解析
【解析】
【分析】(1)利用“归化数列”的条件可得,从而,以后各项依次可写出;
(2)由13阶“归化数列”得,当时,,当时,,由此可得的通项公式;
(3)根据数列为“阶可控摇摆数列”求得,再利用数列的前项和得,然后推得与不能同时成立,即可判断.
【小问1详解】
设成公比为的等比数列,显然,
则有,
得,解得,由,
得,解得,
所以数列或为所求6阶“归化数列”;
【小问2详解】
设等差数列的公差为,由,
所以,所以,即,
当时,与归化数列的条件相矛盾,
当时,则,
所以,即,
所以,
当时,由,
所以,即,
所以,
故或;
【小问3详解】
不能,理由如下:
记中所有非负项之和为,负项之和为,
因为数列为“阶可控摇摆数列”,则,得,
故,所以,
若存在,使得,即,
则,
且,
假设数列也为“阶可控摇摆数列”,记数列的前项和为,
则,
因为,所以,
所以;
又,则,
所以;
即与不能同时成立.
故数列不为“阶可控摇摆数列”.
【点睛】关键点点睛:本题考查数列的新定义问题,应根据定义得到数列满足的递推关系,再利用常见的数列通项公式求法(如公式法、累加法、待定系数法等)求得数列通项公式和前项和,最后在通项和前项和的基础上讨论数列的性质.
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