内容正文:
2024~2025学年第一学期第二次月考
高二数学(学科)试题
注意事项:
1.考试时间120分钟,试卷总分150分.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
3.请用2B铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答.
一、单选题
1. 若集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用集合交集的知识求解即可.
【详解】则
故选:C.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由复数的四则运算即可求解.
【详解】由,
可得:,,
所以:,
故选:D
3. 点在曲线上,设曲线在点处切线的倾斜角为,则角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】结合导数的几何意义求出切线的斜率的取值范围,进而根据斜率与倾斜角的关系以及倾斜角的范围,即可求出结果.
【详解】由题意得,即,
又,所以,
故选:D.
4. 设单调递增的等比数列满足,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】依题意求出、,即可得到,从而得到,再根据等比数列求和公式计算可得;
【详解】解:由,即,所以,可得,解,得或(舍去),,所以,从而,从而.
故选:C
5. 已知函数,若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】探讨函数的奇偶性,再利用导数探讨其单调性即可求解不等式作答.
【详解】函数定义域为R,,即函数是奇函数,
又,因此函数在R上单调递增,
不等式,即,
于是,即,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:D
6. 已知圆关于直线对称,圆的标准方程是,则圆与圆的位置关系是( )
A. 外离 B. 外切 C. 相交 D. 内含
【答案】B
【解析】
【分析】先将化为标准方程,求出圆心和半径,再利用给定条件求解出参数,最后利用圆与圆的位置关系判断即可.
【详解】因为,所以,
故的圆心为,半径且,
而的圆心为,半径,
因为关于直线对称,所以直线经过圆心,
故,解得,由两点间距离公式得,
所以,则圆与圆外切,故B正确.
故选:B.
7. 若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A. 11 B. 12 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由直线是曲线的切线求解,可得切线方程,再设直线与曲线的切点,由切点处的导数值等于切线的斜率,且切点处的函数值相等列式求解n,则答案可求.
【详解】解:由,得,由,解得,
则直线与曲线相切于点,
∴,得,
∴直线是曲线的切线,
由,得,设切点为,
则,且,联立可得,
解得,所以.
∴.
故选:A.
8. 已知双曲线的左、右焦点分别为,点在双曲线上,点在直线上,且满足.若存在实数使得,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】根据双曲线的定义及向量的运算,三角形的正弦定理,求出,再表示出,根据离心率的定义求解即可.
【详解】如图,
设的外接圆半径为,由,
有,
故,
所以直线过的内心,又点在直线上,所以点为的内心.
由可知,
记,
则由得点在轴上,且,令,则,
且,故.
则双曲线的离心率,
故选:C
二、多选题
9. 已知直线:,则下列结论正确的是( )
A. 直线过定点
B. 原点到直线距离的最大值为
C. 若点,到直线的距离相等,则
D. 若直线经过一、二、三象限,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】求出直线定点可判选项A;当原点到定点的距离即是原点到直线的距离最大值,可判选项B;根据两点间的距离公式可判选项C;根据条件列出不等式组求解可判选项D
【详解】将化为,
令,即得,即直线过定点,故A对;
当原点到定点的距离即是原点到直线的距离最大值,
即原点到直线距离的最大值为,故B对;
点,到直线的距离相等,
即,
即,解得,或,故C错;
若直线经过一、二、三象限,则直线在x轴截距为负、y轴的截距为正,
令,则;令,则,则,
即,且或,所以,故D对;
故选:ABD
10. 已知数列的前项和为,且满足,,则( )
A. 为等比数列 B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据等比数列的定义可判断A选项,可得,再结合数列的递推公式可得,进而可判断B、C、D选项.
【详解】依题意可得,则,所以数列是以为首项,为公比的等比数列,故A选项正确;
则,
当时,,
当时,也满足,
所以,即,B选项错误;
,C选项正确;
又,,D选项正确;
故选:ACD.
11. 已知斜率为的直线l经过抛物线的焦点,与抛物线C交于A,B两点(点A在第一象限),O为坐标原点,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】由题意可得方程,联立曲线即可解出A,B两点坐标,结合两点间距离公式与向量数量积逐项计算即可得.
【详解】由题意可得,则,
联立可得,解得或,
即,,
对A:,故A正确;
对B:,故B错误;
对C:,,则,
故与不垂直,即不为,故C错误;
对D:,又,故,故D正确.
故选:AD.
三、填空题
12. 已知平面向量,,且,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用数量积的运算律求出,进而求出即可求出.
【详解】由,得,解得,
而,,则,解得,
所以.
故答案为:
13. 已知圆,直线.若定点分弦为,求直线的方程___________.
【答案】或.
【解析】
【分析】根据题意确定之间的关系,并得出坐标关系的第一个关系式;将直线与圆的方程联立得到第二个关于坐标关系式;两个关系式联立即可求出的值,进而求出直线的方程.
【详解】设,由,,
,
, ,①
由得:(*),,②
由①②解得,带入(*)式解得,
直线的方程为或.
故答案为:或..
14. 如图,在边长为a的等边三角形ABC中,圆D1与△ABC相切,圆D2与圆D1相切且与AB,AC相切,…,圆Dn+1与圆Dn相切且与AB,AC相切,依次得到圆D3,D4,…,Dn.设圆D1,D2,…,Dn的面积之和为,(),则__________.
【答案】
【解析】
【分析】设圆的半径为,则可证为等比数列,求出其通项后可以求出面积也是等比数列,从而求出面积的和.
【详解】
如图,设圆与相切于点,过作的垂线,垂足为,
则,故,
设圆的半径为,则即,
而内切圆的半径即,
故,所以即为等比数列,所以,
是以为首项,为公比的等比数列,则
故答案为:.
四、解答题
15. 的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)若,,求的面积;
(2)若角为钝角,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正、余弦定理以及三角恒等变换可得,利用余弦定理可得,即可得;
(2) 利用正弦定理以及三角恒等变换可得,即可得解;
【小问1详解】
因为,
所以由余弦定理得,
所以由正弦定理得,
又因为,
所以,因为,所以,
因为,所以,
因为,,
所以由余弦定理得,
所以,所以,
所以的面积.
【小问2详解】
因为角为钝角,所以,所以,
因,所以,
代入得,
因为,所以,即,
所以的取值范围为.
16. 已知数列的前项和为,且成等差数列,.
(l)求数列的通项公式;
(2)若数列中去掉数列的项后余下的项按原顺序组成数列,求的值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)由成等差数列,可得,进而得两式相减可化为,由此得数列是首项为2,公比为2的等比数列,从而可得结果;
(2)据(1)求解知,,进而可得,利用等差数列与等比数列的求和公式可得结果.
【详解】(1)因为成等差数列,
所以,①,所以②
①②,得,所以
又当时,,所以,所以,
故数列是首项为2,公比为2的等比数列,
所以,即;
(2)据(1)求解知,,,所以,
所以数列是以1为首项,2为公差的等差数列
又因为
,
所以
.
【点睛】已知求的一般步骤:(1)当时,由求的值;(2)当时,由,求得的表达式;(3)检验的值是否满足(2)中的表达式,若不满足则分段表示;(4)写出的完整表达式.
17. 设函数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)令,是否存在实数,当时,函数的最小值是?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)的单调递增区间为,单调递减区间为
(2)存在,
【解析】
【小问1详解】
当时,,,得, 令,解得,令,解得,
故的单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问2详解】
存在实数,使得当时,的最小值是 理由如下:
因为,,所以,所以,
①当时,易知在上单调递减,所以在上的最小值为,解得,不合题意,舍去;
②当时,时,,在上单调递减,时,,在上单调递增, 所以在上的最小值为,解得,满足题意;
③当时,时,,在上单调递减,所以在上的最小值为,解得,不合题意,舍去.
综上,存在实数,使得当时,的最小值是.
18. 已知数列的前项和为,且.
(1)证明数列为等比数列,并求的通项公式;
(2)在和之间插入个数,使这个数组成一个公差为的等差数列,求数列的前项和.
(3)在(2)的前提下,若对于任意,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据,作差得到,从而得到,即可得证,再由等比数列通项公式计算可得;
(2)依题意可得则,利用错位相减法计算可得;
(3)依题意可得()恒成立,令,利用作差法判断单调性,即可求出的最小值,即可得解.
【小问1详解】
因为①,
当时,,所以.
当时,②,
由①-②得,即,
所以,又,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,故.
【小问2详解】
因为,所以,
解得,所以.
所以,
,
两式相减得
,
所以.
【小问3详解】
由于对于任意,恒成立,即恒成立,
等价于的最小值大于.
令,则,
所以数列是递减数列,故数列中的最大值为,
所以的最小值为,所以当对于任意恒成立时,.
19. 已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为、,是椭圆上任一点,的面积的最大值为.
(1)求椭圆标准方程;
(2)四边形顶点在椭圆上,且对角线、过原点,设,,
①若,求证:直线和直线的斜率之和为定值;
②若,求四边形周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)①见解析;②
【解析】
【分析】(1)根据题意,找出之间的关系式,列方程求解即可;
(2)①设出方程,直线与曲线联立,运用韦达定理,以及斜率公式求证即可;
②得出四边形为菱形,再结合弦长公式求出,通过换元结合二次函数最值即可求解.
【小问1详解】
由题意知:当点是椭圆的上、下顶点时,的面积取最大值,
即,
再根据离心率为,
可得:,
由,
解得:,
故椭圆的标准方程为:.
【小问2详解】
①如图所示:
当直线斜率不存在时,不满足,
故直线斜率存在,
设直线的方程为,
联立,得,
,
,
,
,
整理得:,
即,
由题意知:与,与关于原点对称,
即,
即,
故,
所以直线和直线的斜率之和为定值.
②对角线、过原点,且,
即,
四边形为菱形,
故四边形的周长为:,
当直线斜率不存在时,
,
,
由,
得:,
即,
又,
解得:,
当直线斜率存在时,由①再结合,得,
得,
即,
故,
令,
则,
,
,
当时,,
当时,,
综上所述:,
四边形周长的取值范围为:.
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2024~2025学年第一学期第二次月考
高二数学(学科)试题
注意事项:
1.考试时间120分钟,试卷总分150分.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
3.请用2B铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答.
一、单选题
1. 若集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
3. 点在曲线上,设曲线在点处切线的倾斜角为,则角的取值范围是( )
A. B.
C D.
4. 设单调递增的等比数列满足,,则( )
A. B.
C. D.
5. 已知函数,若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6. 已知圆关于直线对称,圆的标准方程是,则圆与圆的位置关系是( )
A. 外离 B. 外切 C. 相交 D. 内含
7. 若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A 11 B. 12 C. D.
8. 已知双曲线的左、右焦点分别为,点在双曲线上,点在直线上,且满足.若存在实数使得,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D. 3
二、多选题
9. 已知直线:,则下列结论正确的是( )
A. 直线过定点
B. 原点到直线距离的最大值为
C. 若点,到直线的距离相等,则
D. 若直线经过一、二、三象限,则
10. 已知数列的前项和为,且满足,,则( )
A. 为等比数列 B.
C. D.
11. 已知斜率为的直线l经过抛物线的焦点,与抛物线C交于A,B两点(点A在第一象限),O为坐标原点,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12. 已知平面向量,,且,则_________.
13. 已知圆,直线.若定点分弦为,求直线的方程___________.
14. 如图,在边长为a的等边三角形ABC中,圆D1与△ABC相切,圆D2与圆D1相切且与AB,AC相切,…,圆Dn+1与圆Dn相切且与AB,AC相切,依次得到圆D3,D4,…,Dn.设圆D1,D2,…,Dn的面积之和为,(),则__________.
四、解答题
15. 的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)若,,求的面积;
(2)若角为钝角,求的取值范围.
16. 已知数列的前项和为,且成等差数列,.
(l)求数列通项公式;
(2)若数列中去掉数列的项后余下的项按原顺序组成数列,求的值.
17. 设函数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)令,是否存在实数,当时,函数的最小值是?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
18. 已知数列前项和为,且.
(1)证明数列为等比数列,并求的通项公式;
(2)在和之间插入个数,使这个数组成一个公差为的等差数列,求数列的前项和.
(3)在(2)的前提下,若对于任意,恒成立,求实数的取值范围.
19. 已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为、,是椭圆上任一点,的面积的最大值为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)四边形顶点椭圆上,且对角线、过原点,设,,
①若,求证:直线和直线的斜率之和为定值;
②若,求四边形周长的取值范围.
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