内容正文:
2024~2025学年上学期11月考试
高二数学试卷
(试卷满分150,考试时间为120分钟)
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、选择题(本题共8小题,每题5分,共计40分.)
1. 下列直线的倾斜角最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先求直线的斜率,再根据倾斜角和斜率的关系,即可求解.
【详解】直线的斜率为,设倾斜角为,则,
直线的斜率为,设倾斜角为,则,
直线的斜率为,设倾斜角为,则,
直线的斜率为,设倾斜角为,则,
又在上单调递增,因为,所以,
所以直线的倾斜角最大.
故选:C
2. 在数列中,,对任意,都有,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】令,得到,从而判断出是等比数列,利用等比数列的通项公式即可求出.
【详解】由题:,
又,所以是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以,
故选:B.
3. 若数列、满足,,,则数列的前项和为( )
A. 55 B. 60 C. 65 D. 70
【答案】B
【解析】
【分析】首先求出,再推导出,可知数列为等差数列,进而可得解.
【详解】因为,,所以,
又,,
则,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
所以,
则数列的前项和为.
故选:B.
4. 已知圆C:,直线l:.则直线l被圆C截得的弦长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求得直线所过定点,然后根据圆的几何性质,利用勾股定理来求得正确答案.
【详解】直线l:,即,
所以直线过定点.
圆的圆心为,半径.
则当时,弦长最小,,
所以弦长的最小值为.
故选:C
5. 设等比数列的前项和为,,,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,根据所给条件求出、,即可得解.
【详解】设等比数列的公比为,
,,
,解得,
,解得,
所以.
故选:D.
6. 已知等差数列的公差不为,,对于都有成立,则( )
A. 4047 B. 4046 C. 2025 D. 4049
【答案】D
【解析】
【分析】不妨设,即可得到,再由下标和性质得到,从而得解.
【详解】不妨设,
由,
则,
即,又,,
所以,则,
所以.
故选:D
7. 已知数列的前n项和为,且,,若,则称项为“和谐项”,则数列的所有“和谐项”的平方和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据与的关系,即可求出数列的通项公式,再利用“和谐项”的定义得出,通过等比数列前项和公式即可求解.
【详解】由,得,
所以,即,于是有
因为,所以,
所以数列是从起,公比为的等比数列,
所以,
当时,,所以此式不满足,
故的通项公式为所以,
因为,所以,
数列的所有“和谐项”的平方和为:
.
故选:A.
8. 已知点为双曲线右支上一点,,分别为双曲线的左右焦点,且,为的内心,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设的内切圆半径为,由,得到,结合双曲线的定义,求得,再由,得到,即可求解.
【详解】设的内切圆半径为,因为,
所以,可得,
因为点为双曲线右支上一点,
所以,可得,解得,
又因为,可得,整理得,
即,解得或(舍去).
故选:C.
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. 已知等差数列前n项和为,若,则下列说法正确的是( )
A. B. 当时,最大
C. 使得成立最小自然数 D. 时,
【答案】AC
【解析】
【分析】设等差数列的公差为,依题意可得、,即可得到,再利用等差数列和等差数列前项和的性质逐项判断即可.
【详解】设等差数列的公差为,
若,则,,
所以,,即等差数列递减数列,
对于A,,
则,故A正确;
对于B,由,知等差数列前7项为正数,其余项为负数,
故当时,最大,故B错误;
对于C,,
故,,
所以使得成立的最小自然数,故C正确;
对于D,因为,
,当时,
所以当或时,,故D错误.
故选:AC
10. 已知数列各项均为负数,其前项和满足,则( )
A. B.
C. 数列可能是等比数列 D. 数列为递增数列
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题意,由数列前项和与通项的关系求出和的值,可判断A、B,利用反证法判断选项C,分析的符号,即可判断选项D.
【详解】因为,
所以当时,,又数列各项均为负数,所以,故A错误;
当时,,解得或(舍去),故B正确;
对于C,假设数列是等比数列,设其公比为,
由于,即,
变形可得,
必有,与等比数列定义矛盾,即数列不可能是等比数列,故C错误;
对于D,当时,可得,
必有即,则数列是递增数列,故D正确;
故选:BD
11. “曲线电瓶新闻灯”是记者常用的一种电瓶新闻灯,具有体积小,光线柔和等特点.这种灯利用了双曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.并且过双曲线上任意一点的切线平分该点与两焦点连线的夹角,如图所示:
已知双曲线左、右焦点为,,,点M的坐标为,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线C的离心率为2
B.
C. 过点作垂直AM的延长线于H,则
D. 若从射出一道光线,经双曲线反射,其反射光线所在直线的斜率的取值范围为
【答案】BCD
【解析】
【分析】A选项,直接求离心率;B选项,判断直线为切线,再由题中所给定义得到结论;C选项,联立两条直线方程求出点坐标;D选项,可由双曲线渐近线的斜率得到.
【详解】A选项:由双曲线,则,
离心率,A错误;
B选项:根据题意,满足双曲线方程,点在双曲线上,,
所以,
与双曲线方程联立,得到,
可知该直线与双曲线只有一个交点,即直线为双曲线在点处的切线.
根据题中条件“过双曲线上任意一点切线平分该点与两焦点连线的夹角”可知,
,故B正确;
C选项:,因为直线垂直于直线,所以.
因为,可求得.
两方程进行联立,解出,故C正确;
D选项: 根据题中条件分析可知,反射光线所在直线的斜率介于两条渐近线斜率之间.
焦点在轴上的双曲线渐近线斜率,斜率的取值范围应为,故D正确.
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:利用双曲线的光学性质判断选项.
第Ⅱ卷
三、填空题(本题共3小题,每题5分,共计15分.)
12. 已知为数列的前项和,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据作差得到是以为首项,为公比的等比数列,即可求出、,代入计算可得.
【详解】因为,当时,,解得,
当时,所以,即,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,则,
所以.
故答案为:
13. 若曲线:与的图象有个交点,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意可知曲线:过坐标原点,从而建立方程,即可求解.
【详解】曲线:表示以为圆心,半径为的圆,
表示直线或,
因为曲线:与的图象有个交点,
如图所示,曲线:过坐标原点,
故,解得.
故答案为:.
14. 数列首项,,令,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】构造数列,并求得数列的通项公式;再代入对数中求得数列的通项公式,进而利用等差数列的求和公式即可求得数列的前项和.
【详解】因为,
所以,又,
所以,
所以数列是以为首项,公比为的等比数列,
所以,即,
代入得,
设数列的前项和为,
则,
则.
故答案为:
四、解答题(本题共5小题,共计77分.)
15. 已知等差数列的前项和为,满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用等差数列通项公式和前项和公式列出关于首项和公差的方程组,解方程组即可得解;
(2)由,结合的公差计算可得.
【小问1详解】
设数列的公差为d,
依题意可得,
所以数列的通项公式为.
【小问2详解】
由(1)可得,
则
.
16. 已知数列是公差大于1的等差数列,,且成等比数列,若数列前项和为,并满足,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)若,求数列前项的和.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的基本量可求出;利用和的关系,构造出即可求出;
(2)由(1)可知,利用错位相减法求解即可.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
由,且,,成等比数列知:
,整理得:,
即或者,因为公差大于1,故.
且,故.
数列前项和为,并满足 ①,
且,解得,
故当时, ②,
①式减②式得:,
即,故是公比为2的等比数列,
则,
故;
【小问2详解】
由(1)可知,
故
则
故
故
则
17. 已知数列满足,.
(1)求数列的前n项和;
(2)设的前项和为,证明:.
【答案】(1),.
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)依题意可得,即可得到是以为首项,为公比的等比数列,从而求出的通项公式,即可求出的通项公式,再由分组求和求出;
(2)由(1)可得,利用等比数列求和公式计算可得.
【小问1详解】
因为,,所以,
又,所以,所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,所以;
;
【小问2详解】
由(1)可得,
当时,即,
所以,
所以
.
18. 在平面直角坐标系中,已知F为抛物线C:的焦点,O为坐标原点,M为C的准线l上一点,直线的斜率为,的面积为1.
(1)求C的方程;
(2)过点F的直线交C于A,B两点,过点B作y轴的垂线交直线于点D,过点A作直线的垂线与C的另一交点为E,的中点为G,证明:G,B,D三点纵坐标相等.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)设准线l与x轴的交点为N,得到,再根据的面积求出,即可得解.
(2)设直线的方程为,设出点和点的坐标,再将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,写出直线的方程,直线的方程并与抛物线方程联立,结合韦达定理求出点的坐标,再根据中点坐标可得点的坐标,即可得出G,B,D三点纵坐标相等.
【小问1详解】
设准线l与x轴的交点为N,
∵直线的斜率为,∴,又,
∴,∴,
故抛物线C的方程为:.
【小问2详解】
证明:由(1)得,由题可设直线的方程为,设点,,
联立,得,
则,,,
又因为直线的方程为,
将代入直线的方程得,即点,所以,
因为,则,
所以直线的方程为,
联立,得,则,
故,,
故G,B,D三点纵坐标相等.
19. “工艺折纸”是一种把纸张折成各种不同形状物品的艺术活动,在我国源远流长.某些折纸活动蕴含丰富的数学知识,例如:如图用一张圆形纸片,按如下步骤折纸:
步骤1:设圆心E,在圆内异于圆心处取一定点,记为F;
步骤2:把纸片折叠,使圆周正好通过点F,此时圆周上与点F重合的点记为A;
步骤3:把纸片展开,并留下一道折痕,记折痕与AE的交点为P;
步骤4:不停重复步骤2和3,就能得到越来越多的折痕和越来越多的点P.
现取半径为的圆形纸片,设点F到圆心E的距离为2,按上述方法折纸.以线FE的中点为原点,的方向为x轴的正方向建立平面直角坐标系xOy,记动点P的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设点,不经过点A的直线l与椭圆相交于B、C两点,若直线AB与AC的斜率之积为,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,定点
【解析】
【分析】(1)根据题意分析可知,结合椭圆定义即可得方程;
(2)设直线l的方程为,联立方程组,结合韦达定理和求出的值,根据直线方程即可求出定点.
【小问1详解】
由题意可知:,
则,
可知动点P的轨迹是以为焦点的椭圆,且,
所以曲线的方程为.
【小问2详解】
设直线l的方程为,,,
联立方程组,得,
则,
且,
由,即,
化简得,解得或(舍)
所以直线l的方程为,
因此直线l过定点.
【点睛】关键点点睛:根据椭圆定义求曲线方程.
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2024~2025学年上学期11月考试
高二数学试卷
(试卷满分150,考试时间为120分钟)
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、选择题(本题共8小题,每题5分,共计40分.)
1. 下列直线的倾斜角最大的是( )
A. B. C. D.
2. 在数列中,,对任意,都有,则( )
A. B. C. D.
3. 若数列、满足,,,则数列的前项和为( )
A. 55 B. 60 C. 65 D. 70
4. 已知圆C:,直线l:.则直线l被圆C截得的弦长的最小值为( )
A. B. C. D.
5. 设等比数列的前项和为,,,则( )
A. 1 B. C. D.
6. 已知等差数列的公差不为,,对于都有成立,则( )
A. 4047 B. 4046 C. 2025 D. 4049
7. 已知数列的前n项和为,且,,若,则称项为“和谐项”,则数列的所有“和谐项”的平方和为( )
A. B. C. D.
8. 已知点为双曲线右支上一点,,分别为双曲线的左右焦点,且,为的内心,若,则的值为( )
A. B. C. D.
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. 已知等差数列前n项和为,若,则下列说法正确的是( )
A. B. 当时,最大
C. 使得成立最小自然数 D. 时,
10. 已知数列各项均为负数,其前项和满足,则( )
A. B.
C. 数列可能是等比数列 D. 数列为递增数列
11. “曲线电瓶新闻灯”是记者常用的一种电瓶新闻灯,具有体积小,光线柔和等特点.这种灯利用了双曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.并且过双曲线上任意一点的切线平分该点与两焦点连线的夹角,如图所示:
已知双曲线左、右焦点为,,,点M的坐标为,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线C的离心率为2
B
C. 过点作垂直AM的延长线于H,则
D. 若从射出一道光线,经双曲线反射,其反射光线所在直线的斜率的取值范围为
第Ⅱ卷
三、填空题(本题共3小题,每题5分,共计15分.)
12. 已知为数列的前项和,若,则______.
13. 若曲线:与的图象有个交点,则______.
14. 数列首项,,令,则______.
四、解答题(本题共5小题,共计77分.)
15. 已知等差数列的前项和为,满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求.
16. 已知数列是公差大于1的等差数列,,且成等比数列,若数列前项和为,并满足,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)若,求数列前项和.
17. 已知数列满足,.
(1)求数列的前n项和;
(2)设的前项和为,证明:.
18. 在平面直角坐标系中,已知F为抛物线C:的焦点,O为坐标原点,M为C的准线l上一点,直线的斜率为,的面积为1.
(1)求C的方程;
(2)过点F的直线交C于A,B两点,过点B作y轴的垂线交直线于点D,过点A作直线的垂线与C的另一交点为E,的中点为G,证明:G,B,D三点纵坐标相等.
19. “工艺折纸”是一种把纸张折成各种不同形状物品的艺术活动,在我国源远流长.某些折纸活动蕴含丰富的数学知识,例如:如图用一张圆形纸片,按如下步骤折纸:
步骤1:设圆心是E,在圆内异于圆心处取一定点,记为F;
步骤2:把纸片折叠,使圆周正好通过点F,此时圆周上与点F重合的点记为A;
步骤3:把纸片展开,并留下一道折痕,记折痕与AE的交点为P;
步骤4:不停重复步骤2和3,就能得到越来越多的折痕和越来越多的点P.
现取半径为的圆形纸片,设点F到圆心E的距离为2,按上述方法折纸.以线FE的中点为原点,的方向为x轴的正方向建立平面直角坐标系xOy,记动点P的轨迹为曲线.
(1)求曲线方程;
(2)设点,不经过点A的直线l与椭圆相交于B、C两点,若直线AB与AC的斜率之积为,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.
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