内容正文:
南京一中2024-2025学年第一学期期末考试
高二数学 2025.1
命题人:雷蕾 校对人:蒋文化 审核人:蒋文化
注意事项:
1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分150分,考试形式闭卷.
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.
3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上.
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.抛物线y=x2的焦点坐标是
A.(,0) B.(1,0) C.(0,) D.(0,1)
2.已知直线l1:3x+ay+1=0,l2:(a+2)x+y+a=0.当l1//l2时,实数a的值为
A.1 B.- C.-3或1 D.-3
3.已知f(x)是定义在R上的可导函数,若=,则f '(2)=
A.-1 B.1 C.- D.
4.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三
百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层
灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯
A.3盏 B.5盏 C.7盏 D.9盏
5.已知两个等差数列2,6,10,…及2,8,14,…,100,将这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列{an},则数列{an}的各项之和为
A.438 B.450 C.254 D.278
6.椭圆+=1上任意一点P到点Q(0,1)的距离的最小值为
A. B.
C.2 D.1
7.若曲线y=x3与直线y=3ax+2有3个不同的交点,则实数a的取值范围是
A.(-∞,1) B.(-1,1)
C.(1,+∞) D.(2,+∞)
8.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C的圆心在直线x-y+2=0上,半径为1,点A(3,0).若圆C上存在点M,满足|MA|=2|MO|,则点C的横坐标的取值范围是
A.(-∞,0] B.[-1-2,0]
C.[0,1+2] D.[1+2,+∞)
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.如图是函数y=f(x)的导函数y=f '(x)的图象,则
A.函数y=f(x)的图象在x=0处切线的斜率小于零
B.函数y=f(x)在区间(-2,2)上单调递增
C.在x=-2时,函数y=f(x)取得极值
D.在x=1时,函数y=f(x)取得极值
10.已知实数x,y满足y=,则
A.2x+1的最小值为-5
B.x2+y2的最大值为9
C.的最大值为
D.的最小值为-
11.已知数列{an}满足an+1=a-an+2,a1=1,则
A.an+1<3an
B.{an}是递增数列
C.a1+a2+…+an≥2n-1
D.++…+<2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.设数列{an}的前n项和为Sn,且n∈N*,an>an+1,Sn≤S6.请写出一个满足条件的数列{an}
的通项公式an=.
13.若双曲线-=1(a>0,b>0)的实轴长、虚轴长、焦距成等比数列,则其离心率为.
14.已知直线y=kx+b(k,b∈R)与曲线f(x)=e2x-x相切,则k+b的最大值为.
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分13分)
已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且S3=14,S6=126.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若a+Sn>958,求n的最小值.
16.(本小题满分15分)
已知圆C过点A(1,-1),且与圆O:x2+y2=100相切于点B(8,6).
(1)求圆C的方程;
(2)设直线l过点P(,0),且与圆C交于M,N两点,若∠MCN=,求l的方程.
17.(本小题满分15分)
已知数列{an+1-an}是首项为4,公差为2的等差数列,且a1=2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=,λ∈R,若{bn}是等差数列,求λ的值.
18.(本小题满分17分)
已知函数f(x)=x2+aln x,a∈R.
(1)若曲线f(x)在x=1处的切线与直线2x+3y+1=0垂直,求a的值;
(2)讨论f(x)的单调性;
(3)当x∈[,e]时,f(x)≥(a+2)x,求a的取值范围.
19.(本小题满分17分)
已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=x,且过点(2,3).设A,B
分别是C的左、右顶点,M,N是C的右支上异于点B的两点.
(1)求C的方程;
(2)若直线MN过点P(3,0),且MN的斜率为2,求|MP-PN|的值;
(3)设直线AM,BN的斜率分别为k1,k2,若3k1+k2=0,求证:直线MN恒过定点.
高二数学试卷 第4页(共4页)
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$$高二数学试卷 第 1 页(共 4 页)
南京一中 2024-2025 学年第一学期期末考试
高二数学 2025.1
命题人:雷蕾 校对人:蒋文化 审核人:蒋文化
注意事项:
1.本试卷考试时间为 120 分钟,试卷满分 150 分,考试形式闭卷.
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.
3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上.
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.抛物线 y=x2的焦点坐标是
A.(
1
4
,0) B.(1,0) C.(0,
1
4
) D.(0,1)
2.已知直线 l1:3x+ay+1=0,l2:(a+2)x+y+a=0.当 l1//l2时,实数 a 的值为
A.1 B.-
3
2
C.-3 或 1 D.-3
3.已知 f(x)是定义在 R 上的可导函数,若 lim
△x→0
f(2+Δx)-f(2)
2Δx
=
1
2
,则 f '(2)=
A.-1 B.1 C.-
1
4
D.
1
4
4.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三
百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座 7 层塔共挂了 381 盏灯,且相邻两层中的下一层
灯数是上一层灯数的 2 倍,则塔的顶层共有灯
A.3 盏 B.5 盏 C.7 盏 D.9 盏
5.已知两个等差数列 2,6,10,…及 2,8,14,…,100,将这两个等差数列的公共项按从小到
大的顺序组成一个新数列{an},则数列{an}的各项之和为
A.438 B.450 C.254 D.278
6.椭圆
x
2
4
+
y
2
9
=1 上任意一点 P 到点 Q(0,1)的距离的最小值为
A.
4 5
5
B. 5
C.2 D.1
7.若曲线 y=x3与直线 y=3ax+2 有 3 个不同的交点,则实数 a 的取值范围是
A.(-∞,1) B.(-1,1)
C.(1,+∞) D.(2,+∞)
高二数学试卷 第 2 页(共 4 页)
8.在平面直角坐标系 xOy 中,已知圆 C 的圆心在直线 x-y+2 2=0上,半径为 1,点 A(3,0).若
圆 C 上存在点 M,满足|MA|=2|MO|,则点 C 的横坐标的取值范围是
A.(-∞,0] B.[-1-2 2,0]
C.[0,1+2 2] D.[1+2 2,+∞)
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.如图是函数 y=f(x)的导函数 y=f '(x)的图象,则
A.函数 y=f(x)的图象在 x=0 处切线的斜率小于零
B.函数 y=f(x)在区间(-2,2)上单调递增
C.在 x=-2 时,函数 y=f(x)取得极值
D.在 x=1 时,函数 y=f(x)取得极值
10.已知实数 x,y 满足 y= -x2-4x-3,则
A.2x+1 的最小值为-5
B.x2+y2的最大值为 9
C.
y
x
的最大值为
3
3
D.
y
x
的最小值为-
3
3
11.已知数列{an}满足 an+1=a
2
n-an+2,a1=1,则
A.an+1<3an
B.{an}是递增数列
C.a1+a2+…+an≥2
n-1
D.
1
a1
+
1
a2
+…+
1
an
<2
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12.设数列{an}的前 n 项和为 Sn,且n∈N
*,an>an+1,Sn≤S6.请写出一个满足条件的数列{an}
的通项公式 an= ▲________.
13.若双曲线
x
2
a
2-
y
2
b
2=1(a>0,b>0)的实轴长、虚轴长、焦距成等比数列,则其离心率为 ▲________.
14.已知直线 y=kx+b(k,b∈R)与曲线 f(x)=e
2x
-x 相切,则 k+b 的最大值为 ▲________.
高二数学试卷 第 3 页(共 4 页)
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证
明过程或演算步骤.
15.(本小题满分 13 分)
已知等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,且 S3=14,S6=126.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若 a
2
n+Sn>958,求 n 的最小值.
16.(本小题满分 15 分)
已知圆 C 过点 A(1,-1),且与圆 O:x2+y2=100 相切于点 B(8,6).
(1)求圆 C 的方程;
(2)设直线 l 过点 P(
3
2
,0),且与圆 C 交于 M,N 两点,若∠MCN=
2π
3
,求 l 的方程.
17.(本小题满分 15 分)
已知数列{an+1-an}是首项为 4,公差为 2 的等差数列,且 a1=2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设 bn=
2an-n-1
n+λ
,λ∈R,若{bn}是等差数列,求 λ的值.
高二数学试卷 第 4 页(共 4 页)
18.(本小题满分 17 分)
已知函数 f(x)=x2+aln x,a∈R.
(1)若曲线 f(x)在 x=1 处的切线与直线 2x+3y+1=0 垂直,求 a 的值;
(2)讨论 f(x)的单调性;
(3)当 x∈[
1
e
,e]时,f(x)≥(a+2)x,求 a 的取值范围.
19.(本小题满分 17 分)
已知双曲线 C:
x
2
a
2-
y
2
b
2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为 y= 3x,且过点(2,3).设 A,B
分别是 C 的左、右顶点,M,N 是 C 的右支上异于点 B 的两点.
(1)求 C 的方程;
(2)若直线 MN 过点 P(3,0),且 MN 的斜率为 2,求|MP-PN|的值;
(3)设直线 AM,BN 的斜率分别为 k1,k2,若 3k1+k2=0,求证:直线 MN 恒过定点.
南京一中2024-2025学年第一学期期末考试
高二数学
2025.1
命题人:雷蕾
校对人:蒋文化
审核人:蒋文化
注意事项:
1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分150分,考试形式闭卷.
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分,
3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上.
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.抛物线y=x2的焦点坐标是
A.京0
B.(1,0)
c.@
D.(0,1)
【答案】C
【解析】=之,即2=y,焦点在y轴正半轴上,由2p=1,得号寻所以焦点为0,寻,故选C.
2.已知直线l1:3x十y+1=0,2:(a+2)x+y+a=0.当/2时,实数a的值为
A.1
B.
C.-3或1
D.-3
【答案】D
【解折】若a0则与6不平行,故a0由化,得时-号解得。=-3.放选D.
3.已知x)是定义在R上的可导函数,若im
2+A②-
2△r
,则f2)=
△+0
A.-1
B.1
1
C.-4
D.4
【答案】B
【解析】f2)=1im
2+A巴-2im2+2_=2Xl,故选B.
Ar
2Ar
4.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三
百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层
灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯
A,3盏
B.5盏
C.7盏
D.9盏
【答案】A
【解析】设塔顶共有灯a1盏,根据题意,各层灯数构成以,为首项,2为公比的等比数列,
高二数学答案第1页(共11页)
所以S=0二2=1270,=381,解得a=3,故选A
1-2
5.已知两个等差数列2,6,10,…及2,8,14,…,100,将这两个等差数列的公共项按从小到
大的顺序组成一个新数列{an},则数列{an}的各项之和为
A.438
B.450
C.254
D.278
【答案】B
【解析】由这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列:
2,14,26,…,98,是公差为12,项数为9的等差数列,
2+98
故新数列{a}的各项之和为2×9=450.故选B.
6.椭圆+号1上任意一点P到点Q0,1)的距离的最小值为
A.5
B.5
C.2
D.I
【答案】A
【解析】设Pm,小,则学+号-1,可得m=41-分、其中ne[-3.引
所以=Vm+u-可=V4-号+a-=V得2-2n+5,
当n=时,PO取得最小值,POm9,故选A
7,若曲线y=x3与直线y=3ax+2有3个不同的交点,则实数a的取值范围是
A.(-∞,1)
B.(-1,I)
C.(1,+∞)
D.(2,+∞)
【答案】C
【解析】令x)=x-3ar-2,则x)有3个零点.
令fx)=3x2-3a=0,得x2=a,显然a>0,则x=±Va,
当x∈(-∞,-Va)UNa,+o∞)时,fx)>0,当x∈(-Va,Va,fx)<0,
所以x)在(一∞,一√a)上递增,在(一√a,Va上递减,在Wa,十∞)上递增.
要使x)有3个零点,则x)极大值大于0,极小值小于0,
即回=06-2之0解得u>1.故选C.
Rva)=-20Va-2<0,
8.在平面直角坐标系xOy中,己知圆C的圆心在直线x一y十2V2=0上,半径为1,点A(3,0).若
圆C上存在点M,满足MA=2MO,则点C的横坐标的取值范围是
A.(-∞,0]
B.[-1-22,0]
C.[0,1+2V2
D.[1+2V2,+∞)
高二数学答案第2页(共11页)
【答案】B
【解析】设M,吵,则MA=V-3)+,MO=√R+
由MA=2M0,可得(x-3)子+y2=42+y),整理得(x+1)2+y2=4,
即点M在以N(一1,O)为圆心,2为半径的圆N上。
又M在圆C上,所以圆C与圆N有公共点,则1≤CW≤3,
设Ca,a+2V2),则1≤Va+1+(a+2VW2≤3,解得-1-2V2≤a≤0.故选B.
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.如图是函数y=x)的导函数y=∫x)的图象,则
A.函数y=x)的图象在x=0处切线的斜率小于零
B.函数y=x)在区间(一2,2)上单调递增
C.在x=一2时,函数y=x)取得极值
D.在x=1时,函数y=x)取得极值
【答案】BC
【解析】对于A,y=x)的图象在x=0处的切线斜率为f《O)>0,故A错误:
对于B,当x∈(一2,2)时,∫x)≥0,且只有f《(1)=0,此时x)单调递增,故B正确:
对于C,x=一2是导函数f()的一个变号零点,故当x=一2时,x)取得极值,故C正确:
对于D,x=1不是导函数f(x)的一个变号零点,故当x=1时,x)不能取得极值,故D错误.
故选BC
10.已知实数x,y满足y=V一x一4r-3,则
A.2x+1的最小值为-5
B.x2+y的最大值为9
c.的最大值为得
D.的最小值为-退
3
【答案】ABD
高二数学答案第3页(共11页)
【解析】设P,y,由y=V-x2-4x-3得,点P在半圆C:+2)2+y2=10y≥0)上.
对于A,因为x∈[一3,一1],所以当x=一3时,2x+1的最小值为-5,故A正确:
对于B,设x2+y2=0P2,因为0Pm=0C+r=3,所以x2+y2的最大值为9,故B正确:
对于C,D,设=kop,当OP过圆心C-2,0)时,(oPx=0,
当OP与半圆相切时,(o=-
3,
故C错误,D正确.
故选ABD.
11.已知数列{an}满足an+1=a元-an十2,a1=1,则
A.a+<3an
B.{an}是递增数列
C.a1+a2+…+am≥2"-1
D.2
an
【答案】BCD
【解析】对于A,由已知,得a2=2,a3=4,a4=14>3a3,故A错误:
对于B,因为an+1一an=d后-2an十2=(an-1)2十1>0,所以an+1>an,即{an}是递增数列,故B
正确:
对于C,由B知an≥1,因为an1-2an=a后-3an十2=(a。-1(aw-2)≥0,所以an+1≥2a,所
以a十十+a,≥0十2a+2a十…+2a1X二9-2-1,故C正确
1-2
对于D.(方法-)由C知a≥2所以长动
a'az
=2-2六<2
(方法二)由C知an≥l,因为ant1-l=ai-an十1>ai-an=a(an-1),
所以当n≥2时,
1<=所以<
an+1-1 an(an-1)an-1 an
dn dn-1 an+1-1'
当n≥2时,4十a2
11
=L+1-1
a1Ta2-1a+1-1-1十1a+1-73
又对1<2,所以+女+2,故D正确
an
故选BCD.
高二数学答案第4页(共11页)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.设数列{an}的前n项和为Sn,且n∈N",an>an+H,Sn≤S6.请写出一个满足条件的数列{an}
的通项公式an=▲一
【答案】6-n(答案不唯一)
【解析】由Vn∈N”,an>an+1知,数列{an}递减,又Sn≤S6,即S6最大,所以an=6一n符合
13.若双曲线蛤-云=1>0,b>0的实轴长、虚轴长、焦距成等比数列,则其离心*为▲一
【答案】9
【解析】设双曲线的焦距为2c,由题意得2a2c=(2h)2,即b2=ac,所以c2-a2=ac,
两边同除以山得心。一1=0,解得e1生5又e>1,所以e=士5
2
2
14.已知直线y=k十bk,b∈R)与曲线)=e红一x相切,则k十b的最大值为▲
【答案】e2-1
【解析】设切点为(化,e24-),因为fx)=2e2-1,
所解特62水
fk=2e2-1,
所以k+b=(3-2)e-1.
令g0=(3-20e-1,则g《0=-2e2+(3-21)2e2=4e(1-0,
令g《0=0,得1=1.
当1∈(一∞,1)时,g'(0>0,g)单调递增:当1∈(1,十∞)时,g0<0,g0单调递减,
所以g)mx=g(1)=e2-1,即k+b的最大值为e2-1.
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证
明过程或演算步骤。
15.(本小题满分13分)
已知等比数列{am}的前n项和为Sn,且S3=14,S。=126.
(1)求{am}的通项公式:
(2)若a元+Sm>958,求n的最小值,
解:(1)设等比数列{an}的公比为g,
若g=1,则S3=3a1,S6=6a1,即S6=2S3,与已知矛盾,故q≠1.…1分
a-9d=14.
1-g
由S3=14,S6=126,得
a0一92=126
1-9
高二数学答案第5页(共11页)
两式相除,得1+g3=9,解得q=2,
…3分
代入-14新得a2.
…5分
所以an=ag-l=2.…
…6分
(2)(方法-)由(1知,S2二29-=21-2.…8分
1-2
由a+Sn>958得22+2+1-2>958,即(22+2×2"-960>0,
即(2-30)(2”+32)>0,因为2”>0,所以2>30.…11分
又n∈N”,所以n≥5,即n的最小值为5.…13分
(方法二)由0①)知,S21二2=21-2.…8分
1-2
由a+Sm>958,得22+2+1-2>958,即(2"2+2×2"-960>0,
令bm=(2"2+2×2”-960,
因为2}是递增数列,且2”>0,所以数列}是递增数列,
又b4=162+2×16-960=-672<0,b5=322+2×32-960=128>0,…11分
所以n的最小值为5.…们3分
16.(本小题满分15分)
己知圆C过点A(1,一1),且与圆O:x2+y2=100相切于点B(8,6).
(1)求圆C的方程:
(2)设直线I过点PG,0,且与圆C交于M.N两点,若∠MCN=至,求I的方程.
解:(1)(方法一)因为圆C与圆O相切于点B,所以C,O,B三点共线,
因为ka子所以OB的方程为y=子,
3
6+1
因为ka一8-1,所以AB的中垂线斜奉为一1,
又AB的中点为号,
所以4B的中垂线方程为y一多一《-号.即y=一X十7.3分
9
3
由
y=,
解得4,
y=3
即圆心C(4,3),
…5分
y=-x+7,
所以半径r=CA=V(4-1)+(3+1厅=5,
所以圆C的方程为一4)2+0y-3)2=25.…
…7分
(方法二)设圆心Ca,b,由题意得CA=CB,kac=k。子
所以a-+6+1=u-8+6-6,略是
…3分
高二数学答案第6页(共11页)
解得a=4,b=3,即圆心C(4,3),
…5分
所以半径=CA=V(4-1+(3+1=5,
所以圆C的方程为(x一4)十0y一3)}=25.…7分
(2)过圆心C作直线1的垂线,垂足为H,
因为∠MCN=经所以∠MCH-号
又半径为5,所以圆心C4,3)到直线1的距离d=CH
…9分
①当1的斜率不存在时,1的方程为-多此时d=4一多多符合题意.。………1分
35
②当1的斜率存在时,设1的方程为y=一》,即2一2y一3认=0,
所以品-多相得-品
所以1的方程为y=
60-》,即22-120y-33=0.-14
综上,1的方程为x=亏或22x一120y-33=0.…15分
17.(本小题满分15分)
已知数列{aa+1一an}是首项为4,公差为2的等差数列,且a1=2.
(1)求数列{an}的通项公式:
(2)设b,=20,1-1
n十λ
,∈R,若b是等差数列,求2的值.
解:(1)因为{an+1一am}是首项为4,公差为2的等差数列,
所以an+1-an=4十2(n-1)=2n十2.
…2分
由a2-a1=4,a3-a=6,…,an-am-1=2n(n≥2)
相加,得an一a1=4十6十…十21,
…4分
又a1=2,所以当n≥2时,4,=2+4+6+…+2n=2,20-=+:
2
又a1=2符合上式,
所以an=十n.…7分
((2)(方法一由(1)知,6,-20二”-1_2m+n-」
n+i
因为{bn}是等差数列,所以可设bn=m十b,…
…9分
则2T+n=知十b.即2n十n-1=+k+加十沾对任意n∈N恒成立,
n十入
高二数学答案第7页(共11页)
k=2,
所以k+b=1,
…12分
b=一1,
k=2,
k=2,
解得
2=1,
即2的值为1或一2
…15分
b=-1
b=2,
(方法=)由(1)知,b,=20二m=1_22+m-1
n十入
n+i
因为{bn}是等差数列,所以b1十b3=2b2,…
…9分
即+0-2异化简得22-1=0,解得=1该号
9
…2分
当=1时,b,=a+2-2n-,此时b1-b,=2,符合题意:
n+1
当=时,6,-a+20-少-=20n+1.此时61一b=2,符合圈意.
n-2
所以2的值为1或一》
…15分
18.(本小题满分17分)
已知函数fx)=x2+alnx,a∈R,
(1)若曲线x)在x=1处的切线与直线2x十3y+1=0垂直,求a的值:
(2)讨论fx)的单调性:
(3)当x∈6c时,)≥(a+2x,求a的取值范围.
解:(1)因为)=2+an,所以f)=2x+号
所以f(1)=2+a,
又)在x=1处的切线与直线2x+3+1=0垂直,所以f)(一子=-1,
即2+a=多所以a=一2
…4分
(2)ft)=2x+g2+
,x>0.
①当a≥0时,∫(x)>0,所以x)在(0,十o)上单调递增.…6分
②当a<0时,令f)=0,得=号又>0,所以x=√厂是
当x∈0,√一》时,)<0,)单调递减:当x∈一号+)时,)>0,单调递增
综上,当a≥0时,x)在(0,+∞)上单调递增:
高二数学答案第8页(共11页)
当a<0时在0,V厂号上单调递减,在√号
十∞)上单调递增.…9分
(3)由x)≥(a+2x,
得ax-lnx)≤x2-2x在上恒成立.
令s树=-a,>0,则g国=1-号,令g树=0,得x=1,
当x∈(0,1)时,gx)<0,gx)单调递减:当x∈(1,十∞)时,g《x)>0,gx)单调递增,
所以g(x)≥g(I)=1>0,即x-lnx>0,…11分
则
e上恒成立
令hx)
x2-2x
x-Inr xel e.
2x-20c-1n)-2-2x0-3
则h'(x)
2x-1-nr)-x-2c-D_c-1x+2-2nd
(x-Inx)
(x-Inx)
(x-Inx)
因为x∈尽c小,所以nx≤1,则x+2-2hx>0,
令h(x)=0,得x=1,…
…14分
当x∈日1)时,h)<0,M)单调递减:当x∈(1,©]时,h)>0,h)单调递增,
所以h(x)min=h(I)=一1,
所以a≤一1,即a的取值范围是(一o∞,一1】…17分
19.(本小题满分17分)
x22
已知双曲线C:荨一方=1a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=VBx,且过点2,3引.设4,B
分别是C的左、右顶点,M,N是C的右支上异于点B的两点
(1)求C的方程:
(2)若直线MN过点P3,O),且MN的斜率为2,求MP-PW的值:
(3)设直线AM,BN的斜率分别为k1,k2,若3k十3=O,求证:直线MN恒过定点.
b=3
解:(1)由题意得,
a=1,
49
a26=1,
解得b=5,
所以C的方程为2-青=1.…4分
(2)由题意得,MN的方程为y=2x一3),设Mx,y),Nx2,,
由'32》3得7-24x+39=0,所以+=24.…6分
因为M,N在P点的两侧,所以x1一3与x一3异号,
高二数学答案第9页(共11页)
所以MP-PW=V1+2x-3-V1+2x-3|=V51-3)十(2-3)
=V51+2-6=18V5.…
…8分
(3)(方法一)由题意得,MN的斜率不为0,
设MN的方程为x=my十1,Mm1,Nx2,.
[x=my十1,
r-号-1得6m-W2+6m+3r-3=0,
由
一6mt
32-3
所以3m2-1≠0,且n+h=3m5=3m-
…10分
因为手1.4-10,,0所以kwkw中户
足=3
又3站十k=0,即k4w=—gv所以aM*kav=-一9,…12分
则。产-9,即w=-9nt一X+一,
整理得(9m2+1y02十9m(t-10十2)十91-1)=0,
所以o+盖号+a-3曾+9-=0,
化简得子-31十2=0,解得1=1或2.…
…15分
当t=1时,MN的方程为x=my十L,此时MN过点B(1,O),不合题意,
当1=2时,MN的方程为x=my十2,此时MN过点(2,0),符合题意,
所以MN恒过定点(2,0).…17分
(方法二)①若MN的斜率不存在,设MN的方程为x=(>I),M(,y,NL,).
因为=-3,4(-1,0B1,0.所以,片=-3
由对称性可知,=一y,则t十1=3t一1),解得=2,
所以MN的方程为=2,此时MN过点(2,0).…9分
②若MN的斜率存在,设MN的方程为y=:+m,M(r,y),Nx2,).
y=k女十m,
得(3-x2-2km-m2-3=0,
所以3-0,且+0瓷=会
-m2-3
…10分
图为手-h,,0所以wa中点卉
2
3
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南京一中2024-2025学年第一学期期末考试
高二数学 2025.1
命题人:雷蕾 校对人:蒋文化 审核人:蒋文化
注意事项:
1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分150分,考试形式闭卷.
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.
3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上.
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.抛物线y=x2的焦点坐标是
A.(,0) B.(1,0) C.(0,) D.(0,1)
【答案】C
【解析】y=x2,即x2=y,焦点在y轴正半轴上,由2p=1,得=,所以焦点为(0,),故选C.
2.已知直线l1:3x+ay+1=0,l2:(a+2)x+y+a=0.当l1//l2时,实数a的值为
A.1 B.- C.-3或1 D.-3
【答案】D
【解析】若a=0,则l1与l2不平行,故a≠0,由l1//l2,得=≠,解得a=-3.故选D.
3.已知f(x)是定义在R上的可导函数,若=,则f '(2)=
A.-1 B.1 C.- D.
【答案】B
【解析】f '(2)==2=2×=1,故选B.
4.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三
百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层
灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯
A.3盏 B.5盏 C.7盏 D.9盏
【答案】A
【解析】设塔顶共有灯a1盏,根据题意,各层灯数构成以a1为首项,2为公比的等比数列,
所以S7==127a1=381,解得a1=3,故选A.
5.已知两个等差数列2,6,10,…及2,8,14,…,100,将这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列{an},则数列{an}的各项之和为
A.438 B.450 C.254 D.278
【答案】B
【解析】由这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列:
2,14,26,…,98,是公差为12,项数为9的等差数列,
故新数列{an}的各项之和为×9=450.故选B.
6.椭圆+=1上任意一点P到点Q(0,1)的距离的最小值为
A. B. C.2 D.1
【答案】A
【解析】设P(m,n),则+=1,可得m2=4(1-),其中n∈[-3,3],
所以|PQ|===,
当n=时,|PQ|取得最小值,|PQ|min=,故选A.
7.若曲线y=x3与直线y=3ax+2有3个不同的交点,则实数a的取值范围是
A.(-∞,1) B.(-1,1) C.(1,+∞) D.(2,+∞)
【答案】C
【解析】令f(x)=x3-3ax-2,则f(x)有3个零点.
令f '(x)=3x2-3a=0,得x2=a,显然a>0,则x=±,
当x∈(-∞,-)∪(,+∞)时,f '(x)>0,当x∈(-,),f '(x)<0,
所以f(x)在(-∞,-)上递增,在(-,)上递减,在(,+∞)上递增.
要使f(x)有3个零点,则f(x)极大值大于0,极小值小于0,
即解得a>1.故选C.
8.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C的圆心在直线x-y+2=0上,半径为1,点A(3,0).若圆C上存在点M,满足|MA|=2|MO|,则点C的横坐标的取值范围是
A.(-∞,0] B.[-1-2,0]
C.[0,1+2] D.[1+2,+∞)
【答案】B
【解析】设M(x,y),则|MA|=,|MO|=,
由|MA|=2|MO|,可得(x-3)2+y2=4(x2+y2),整理得(x+1)2+y2=4,
即点M在以N(-1,0)为圆心,2为半径的圆N上.
又M在圆C上,所以圆C与圆N有公共点,则1≤|CN|≤3,
设C(a,a+2),则1≤≤3,解得-1-2≤a≤0.故选B.
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.如图是函数y=f(x)的导函数y=f '(x)的图象,则
A.函数y=f(x)的图象在x=0处切线的斜率小于零
B.函数y=f(x)在区间(-2,2)上单调递增
C.在x=-2时,函数y=f(x)取得极值
D.在x=1时,函数y=f(x)取得极值
【答案】BC
【解析】对于A,y=f(x)的图象在x=0处的切线斜率为f '(0)>0,故A错误;
对于B,当x∈(-2,2)时,f '(x)≥0,且只有f '(1)=0,此时f(x)单调递增,故B正确;
对于C,x=-2是导函数f '(x)的一个变号零点,故当x=-2时,f(x)取得极值,故C正确;
对于D,x=1不是导函数f '(x)的一个变号零点,故当x=1时,f(x)不能取得极值,故D错误.
故选BC.
10.已知实数x,y满足y=,则
A.2x+1的最小值为-5
B.x2+y2的最大值为9
C.的最大值为
D.的最小值为-
【答案】ABD
【解析】设P(x,y),由y=得,点P在半圆C:(x+2)2+y2=1(y≥0)上.
对于A,因为x∈[-3,-1],所以当x=-3时,2x+1的最小值为-5,故A正确;
对于B,设x2+y2=OP2,因为OPmax=OC+r=3,所以x2+y2的最大值为9,故B正确;
对于C,D,设=kOP,当OP过圆心C(-2,0)时,(kOP)max=0,
当OP与半圆相切时,(kOP)min=-,故C错误,D正确.
故选ABD.
11.已知数列{an}满足an+1=a-an+2,a1=1,则
A.an+1<3an
B.{an}是递增数列
C.a1+a2+…+an≥2n-1
D.++…+<2
【答案】BCD
【解析】对于A,由已知,得a2=2,a3=4,a4=14>3a3,故A错误;
对于B,因为an+1-an=a-2an+2=(an-1)2+1>0,所以an+1>an,即{an}是递增数列,故B正确;
对于C,由B知an≥1,因为an+1-2an=a-3an+2=(an-1)(an-2)≥0,所以an+1≥2an,所以a1+a2+…+an≥a1+2a1+22a1+…+2n-1a1==2n-1,故C正确;
对于D,(方法一)由C知an≥2n-1,所以≤,
所以++…+≤1+++…+==2-<2.
(方法二)由C知an≥1,因为an+1-1=a-an+1>a-an=an(an-1),
所以当n≥2时,<=-,所以<-.
当n≥2时,++…+<+(-)+(-)+…+(-)
=+-=1+1-<2,
又=1<2,所以++…+<2,故D正确.
故选BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.设数列{an}的前n项和为Sn,且n∈N*,an>an+1,Sn≤S6.请写出一个满足条件的数列{an}
的通项公式an=.
【答案】6-n(答案不唯一)
【解析】由n∈N*,an>an+1知,数列{an}递减,又Sn≤S6,即S6最大,所以an=6-n符合.
13.若双曲线-=1(a>0,b>0)的实轴长、虚轴长、焦距成等比数列,则其离心率为.
【答案】
【解析】设双曲线的焦距为2c,由题意得2a·2c=(2b)2,即b2=ac,所以c2-a2=ac,
两边同除以a2,得e2-e-1=0,解得e=,又e>1,所以e=.
14.已知直线y=kx+b(k,b∈R)与曲线f(x)=e2x-x相切,则k+b的最大值为.
【答案】e2-1
【解析】设切点为(t,e2t-t),因为f '(x)=2e2x-1,
所以解得
所以k+b=(3-2t)e2t-1.
令g(t)=(3-2t)e2t-1,则g'(t)=-2e2t+(3-2t)·2e2t=4e2t(1-t),
令g'(t)=0,得t=1.
当t∈(-∞,1)时,g'(t)>0,g(t)单调递增;当t∈(1,+∞)时,g'(t)<0,g(t)单调递减,
所以g(t)max=g(1)=e2-1,即k+b的最大值为e2-1.
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分13分)
已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且S3=14,S6=126.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若a+Sn>958,求n的最小值.
解:(1)设等比数列{an}的公比为q,
若q=1,则S3=3a1,S6=6a1,即S6=2S3,与已知矛盾,故q≠1.………………………1分
由S3=14,S6=126,得
两式相除,得1+q3=9,解得q=2, …………………………………………………………3分
代入得=14,解得a1=2,……………………………………………………………5分
所以an=a1qn-1=2n. ……………………………………………………………………………6分
(2)(方法一)由(1)知,Sn==2n+1-2.………………………………………8分
由a+Sn>958,得22n+2n+1-2>958,即(2n)2+2×2n-960>0,
即(2n-30)(2n+32)>0,因为2n>0,所以2n>30.…………………………………………11分
又n∈N*,所以n≥5,即n的最小值为5. …………………………………………………13分
(方法二)由(1)知,Sn==2n+1-2.………………………………………………8分
由a+Sn>958,得22n+2n+1-2>958,即(2n)2+2×2n-960>0,
令bn=(2n)2+2×2n-960,
因为{2n}是递增数列,且2n>0,所以数列{bn}是递增数列,
又b4=162+2×16-960=-672<0,b5=322+2×32-960=128>0, …………………11分
所以n的最小值为5. …………………………………………………………………………13分
16.(本小题满分15分)
已知圆C过点A(1,-1),且与圆O:x2+y2=100相切于点B(8,6).
(1)求圆C的方程;
(2)设直线l过点P(,0),且与圆C交于M,N两点,若∠MCN=,求l的方程.
解:(1)(方法一)因为圆C与圆O相切于点B,所以C,O,B三点共线,
因为kOB=,所以OB的方程为y=x.
因为kAB==1,所以AB的中垂线斜率为-1,
又AB的中点为(,),所以AB的中垂线方程为y-=-(x-),即y=-x+7.………3分
由解得即圆心C(4,3),…………………………………………………5分
所以半径r=CA==5,
所以圆C的方程为(x-4)2+(y-3)2=25.………………………………………………………7分
(方法二)设圆心C(a,b),由题意得CA=CB,kOC=kOB=,
所以(a-1)2+(b+1)2=(a-8)2+(b-6)2,且=,……………………………………………3分
解得a=4,b=3,即圆心C(4,3),……………………………………………………………5分
所以半径r=CA==5,
所以圆C的方程为(x-4)2+(y-3)2=25.………………………………………………………7分
(2)过圆心C作直线l的垂线,垂足为H,
因为∠MCN=,所以∠MCH=,
又半径为5,所以圆心C(4,3)到直线l的距离d=CH=.…………………………………9分
①当l的斜率不存在时,l的方程为x=,此时d=4-=,符合题意.…………………11分
②当l的斜率存在时,设l的方程为y=k(x-),即2kx-2y-3k=0,
所以d==,解得k=,
所以l的方程为y=(x-),即22x-120y-33=0.………………………………………14分
综上,l的方程为x=或22x-120y-33=0. ………………………………………………15分
17.(本小题满分15分)
已知数列{an+1-an}是首项为4,公差为2的等差数列,且a1=2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=,λ∈R,若{bn}是等差数列,求λ的值.
解:(1)因为{an+1-an}是首项为4,公差为2的等差数列,
所以an+1-an=4+2(n-1)=2n+2.……………………………………………………………2分
由a2-a1=4,a3-a2=6,…,an-an-1=2n(n≥2),
相加,得an-a1=4+6+…+2n,………………………………………………………………4分
又a1=2,所以当n≥2时,an=2+4+6+…+2n==n2+n,
又a1=2符合上式,
所以an=n2+n. …………………………………………………………………………………7分
(2)(方法一)由(1)知,bn==.
因为{bn}是等差数列,所以可设bn=kn+b,…………………………………………………9分
则=kn+b,即2n2+n-1=kn2+(λk+b)n+λb对任意n∈N*恒成立,
所以 ………………………………………………………………………………12分
解得或即λ的值为1或-.……………………………………………15分
(方法二)由(1)知,bn==.
因为{bn}是等差数列,所以b1+b3=2b2,………………………………………………………9分
即+=2·,化简得2λ2-λ-1=0,解得λ=1或-.…………………………12分
当λ=1时,bn==2n-1,此时bn+1-bn=2,符合题意;
当λ=-时,bn==2(n+1),此时bn+1-bn=2,符合题意.
所以λ的值为1或-.…………………………………………………………………………15分
18.(本小题满分17分)
已知函数f(x)=x2+aln x,a∈R.
(1)若曲线f(x)在x=1处的切线与直线2x+3y+1=0垂直,求a的值;
(2)讨论f(x)的单调性;
(3)当x∈[,e]时,f(x)≥(a+2)x,求a的取值范围.
解:(1)因为f(x)=x2+aln x,所以f '(x)=2x+, ………………………………………………1分
所以f '(1)=2+a,
又f(x)在x=1处的切线与直线2x+3y+1=0垂直,所以f '(1)·(-)=-1,
即2+a=,所以a=-.………………………………………………………………………4分
(2)f '(x)=2x+=,x>0.
①当a≥0时,f '(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.…………………………………6分
②当a<0时,令f '(x)=0,得x2=-,又x>0,所以x=.
当x∈(0,)时,f'(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增.
综上,当a≥0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a<0时,f(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增.………………9分
(3)由f(x)≥(a+2)x,得a(x-ln x)≤x2-2x在[,e]上恒成立.
令g(x)=x-ln x,x>0,则g'(x)=1-=,令g'(x)=0,得x=1,
当x∈(0,1)时,g'(x)<0,g(x)单调递减;当x∈(1,+∞)时,g'(x)>0,g(x)单调递增,
所以g(x)≥g(1)=1>0,即x-ln x>0,………………………………………………………11分
则a≤在[,e]上恒成立.
令h(x)=,x∈[,e],
则h′(x)===.
因为x∈[,e],所以ln x≤1,则x+2-2ln x>0,
令h′(x)=0,得x=1,……………………………………………………………………………14分
当x∈[,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减;当x∈(1,e]时,h′(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x)min=h(1)=-1,
所以a≤-1,即a的取值范围是(-∞,-1].………………………………………………17分
19.(本小题满分17分)
已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=x,且过点(2,3).设A,B
分别是C的左、右顶点,M,N是C的右支上异于点B的两点.
(1)求C的方程;
(2)若直线MN过点P(3,0),且MN的斜率为2,求|MP-PN|的值;
(3)设直线AM,BN的斜率分别为k1,k2,若3k1+k2=0,求证:直线MN恒过定点.
解:(1)由题意得,解得
所以C的方程为x2-=1.……………………………………………………………………4分
(2)由题意得,MN的方程为y=2(x-3),设M(x1,y1),N(x2,y2),
由得x2-24x+39=0,所以x1+x2=24.………………………………………6分
因为M,N在P点的两侧,所以x1-3与x2-3异号,
所以|MP-PN|=||x1-3|-|x2-3||=|(x1-3)+(x2-3)|
=|x1+x2-6|=18.………………………………………………………8分
(3)(方法一)由题意得,MN的斜率不为0,
设MN的方程为x=my+t,M(x1,y1),N(x2,y2).
由得(3m2-1)y2+6mty+3t2-3=0,
所以3m2-1≠0,且y1+y2=,y1y2=.………………………………………10分
因为x-=1,A(-1,0),B(1,0),所以kAM·kBM=·===3.
又3k1+k2=0,即kAM=-kBN,所以kBM·kBN=-9,………………………………………12分
则·=-9,即y1y2=-9(my1+t-1)(my2+t-1),
整理得(9m2+1)y1y2+9m(t-1)(y1+y2)+9(t-1)2=0,
所以(9m2+1)·+9m(t-1)·+9(t-1)2=0,
化简得t2-3t+2=0,解得t=1或2.…………………………………………………………15分
当t=1时,MN的方程为x=my+1,此时MN过点B(1,0),不合题意,
当t=2时,MN的方程为x=my+2,此时MN过点(2,0),符合题意,
所以MN恒过定点(2,0).………………………………………………………………………17分
(方法二)①若MN的斜率不存在,设MN的方程为x=t(t>1),M(t,y1),N(t,y2).
因为k2=-3k1,A(-1,0),B(1,0),所以=-3·,
由对称性可知,y2=-y1,则t+1=3(t-1),解得t=2,
所以MN的方程为x=2,此时MN过点(2,0).……………………………………………9分
②若MN的斜率存在,设MN的方程为y=kx+m,M(x1,y1),N(x2,y2).
由得(3-k2)x2-2kmx-m2-3=0,
所以3-k2≠0,且x1+x2=,x1x2=.…………………………………………10分
因为x-=1,A(-1,0),B(1,0),所以kAM·kBM=·===3.
又3k1+k2=0,即kAM=-kBN,所以kBM·kBN=-9,………………………………………12分
则·=-9,即(kx1+m)(kx2+m)=-9(x1-1)(x2-1),
整理得(k2+9)x1x2+(km-9)(x1+x2)+m2+9=0,
所以(k2+9)·+(km-9)·+m2+9=0,
化简得m2+3km+2k2=0,解得m=-k或m=-2k.………………………………………15分
当m=-k时,MN的方程为y=k(x-1),此时MN过点B(1,0),不合题意,
当m=-2k时,MN的方程为y=k(x-2),此时MN过点(2,0),符合题意.
综上,MN恒过定点(2,0).……………………………………………………………………17分
(方法三)因为A(-1,0),B(1,0),AM,BN的斜率分别为k1,k2,
所以AM,BN的方程分别为y=k1(x+1),y=k2(x-1).
由得(3-k)x2-2kx-k-3=0,
所以xAxM=,又xA=-1,所以xM=,
所以yM=k1(+1)=,即M(,). ………………………………………10分
由得(3-k)x2+2kx-k-3=0,
所以xBxM=,又xB=1,所以xN=,
又3k1+k2=0,即k2=-3k1,所以xN=,
所以yN=-3k1(-1)=,即N(,). ………………………………12分
①若MN的斜率不存在,则xM=xN,即=,解得k=1,
则xM=xN=2,所以MN的方程为x=2,此时MN过点(2,0).……………………………13分
②若MN的斜率存在,则kMN===,……………………14分
所以MN的方程为y-=(x-),即y=x-·+,
化简得y=x-,即y=(x-2),
此时MN过点(2,0).
综上,MN恒过定点(2,0).……………………………………………………………………17分
高二数学答案 第10页(共11页)
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