内容正文:
2024-2025学年度高二年级第一学期期末联考试卷
数学试题
本试卷分试题卷和答题卷两部分.试题卷包括1至4页;答题卷1至4页.满分150分.考试时间150分钟.
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.请把答案填涂在答题卡相应位置上.
1. 已知函数在处可导,且则( )
A. B. C. D. 2
2. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
3. 等差数列的前n项和为,若,,则等差数列的公差为( )
A. 2 B. C. 1 D. 3
4. 若直线与圆相交于A、B两点,且(其中是原点),则的值为( )
A. B. C. D.
5. 已知直线与曲线相切,则的值为( )
A. B. C. D.
6. 已知正项等比数列中,若存在两项、,使,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 已知直线与椭圆交于、两点,直线经过右焦点与椭圆交于点,若且,则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,设,,,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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,请把答案填涂在答题卡相应位置上.
9. 以下四个命题中,正确的是( )
A. 设,动点P满足,则动点P的轨迹为双曲线
B. 若曲线表示椭圆,则
C. 方程的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率
D. 双曲线与椭圆有相同的焦点
10. 已知数列的前项和为,,,则( )
A. B. C. D.
11. 已知函数的定义域为,其导数满足,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设是公比为的等比数列,为其前n项和,若成等差数列,则______.
13. 若直线被圆截得的弦长为,则的值为____.
14. 已知,设函数,若关于的不等式在上恒成立,则______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸.
15. 已知正项等比数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项;
(2)设,求数列的前项和.
16. 在平面直角坐标系中,已知点,,动点满足直线与 的斜率之积为,记的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)曲线上两点满足,且四边形的面积为12,求 的值.
17. 已知二次函数的图象经过坐标原点,其导函数为,数列的前项和为,点均在函数的图象上.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,是数列的前项和,存在,使成立,求的取值范围.
18. 在平面直角坐标系中,过原点直线交抛物线于另一点,且.
(1)求抛物线方程;
(2)已知为抛物线上两动点,且关于轴对称,,连接交抛物线于点,直线是否过定点?若过定点,求出定点坐标.
19. 已知函数,其中是自然对数的底数.
(1)当,求的极大值;
(2)若存在,使得,且,求的取值范围.
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2024-2025学年度高二年级第一学期期末联考试卷
数学试题
本试卷分试题卷和答题卷两部分.试题卷包括1至4页;答题卷1至4页.满分150分.考试时间150分钟.
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.请把答案填涂在答题卡相应位置上.
1. 已知函数在处可导,且则( )
A. B. C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数的定义计算可得.
【详解】因为函数在处可导,且,
所以.
故选:A
2. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先把抛物线化成标准方程再求出焦点坐标即可.
【详解】由抛物线可得,
可得焦点坐标为.
故选:D.
3. 等差数列的前n项和为,若,,则等差数列的公差为( )
A. 2 B. C. 1 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】利用等差数列前n项和公式及等差数列的性质可得,再应用等差数列通项公式求公差.
【详解】由题设,则,
所以等差数列的公差.
故选:B
4. 若直线与圆相交于A、B两点,且(其中是原点),则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据圆心到直线距离以及弦长公式,解方程可得结果.
【详解】易知圆的圆心为,半径为,
圆心到直线距离为,弦长,
所以,
解得.
故选:C
5. 已知直线与曲线相切,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设切点,利用切点处的导数等于切线的斜率,切点既在曲线上,又在直线上,联立求解即可.
【详解】设切点,故,
又切点在直线上,所以.
故选:C.
6. 已知正项等比数列中,若存在两项、,使,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用等比数列的通项公式与性质得到,再利用基本不等式“1”的妙用即可得解.
【详解】由于,,,
所以,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:D.
7. 已知直线与椭圆交于、两点,直线经过右焦点与椭圆交于点,若且,则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设椭圆的左焦点为点,连接、、,设,则,,分析可知四边形为矩形,在中利用勾股定理可得出与的关系式,然后在中应用勾股定理可求得该椭圆的离心率的值.
【详解】如下图所示:
设椭圆的左焦点为点,连接、、,
设,则,,
由椭圆定义可得,,
由对称性可知,点、关于原点对称,
又因为为线段的中点,且,故四边形为矩形,
由勾股定理可得,
即,解得,故,,
由勾股定理可得,即,则,
所以,该椭圆的离心率为.
故选:B.
【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:
(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得、的值,根据离心率的定义求解离心率的值;
(2)齐次式法:由已知条件得出关于、的齐次方程,然后转化为关于的方程求解;
(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.
8. 已知函数,设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用奇偶函数的判断方法,得到为偶函数,利用导数与函数单调性间的关系,得到在区间上单调递增,根据条件有,再比较的大小,即可求解.
【详解】易知的定义域为,关于原点对称
又,所以为偶函数,
又,
当时,,所以当时,,
令,则恒成立,所以在上单调递增,
则当时,,所以当时,,即在区间上单调递增,
因为,
又易知,,,
所以,
故选:B.
【点晴】关键点点晴:本题的关键在利用当时,,从而有当时,,构造函数,利用导数与函数单调性间的关系,可得,即在区间上单调递增,即可求解.
二、多项选择题: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,请把答案填涂在答题卡相应位置上.
9. 以下四个命题中,正确的是( )
A. 设,动点P满足,则动点P的轨迹为双曲线
B. 若曲线表示椭圆,则
C. 方程的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率
D. 双曲线与椭圆有相同的焦点
【答案】CD
【解析】
【分析】根据双曲线的定义判断A;由曲线方程表示椭圆列不等式求参数范围判断B;解一元二次方程,结合双曲线、椭圆离心率的性质判断C;根据方程直接写出双曲线、椭圆的焦点坐标判断D.
【详解】A:由,结合双曲线的定义易知动点P的轨迹为双曲线的左支,错;
B:由曲线为椭圆,则,可得且,错;
C:,可得或,可分别作为椭圆和双曲线的离心率,对;
D:双曲线中,则焦点为,
椭圆中,则焦点为,即焦点相同,对.
故选:CD
10. 已知数列的前项和为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】本题考查数列的递推关系,数列的周期性.根据数列的递推公式求得,,,可得数列是以3为周期的周期数列,所以,可求得的值,根据,可求得的值.
【详解】由题可得,,∵,
可求得,,,故A错误,B正确;
由此可得数列是以3为周期的周期数列,所以,C正确;
同理,可得,可求得,D正确.
故选:BCD.
11. 已知函数的定义域为,其导数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据条件对任意的都有,构造函数,利用导数可得在时单调递增,结合各个选项化简即可得出结果.
【详解】设,则,
因为对任意的都有;
则,则在上单调递增;
因为,所以,,所以A正确;
因为,所以,,所以B错误;
因为,所以,,所以C正确;
因为,所以,,所以D正确;
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设是公比为的等比数列,为其前n项和,若成等差数列,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】应用等差中项及等比数列前n项和可得,即可求公比.
【详解】由题设,则,整理得,
所以.
故答案为:
13. 若直线被圆截得的弦长为,则的值为____.
【答案】
【解析】
【分析】应用点线距离公式、圆中弦长的几何求法列方程求参数值.
【详解】由题设,圆心到直线的距离,
又圆的半径,则弦长为,可得,
所以.
故答案为:
14. 已知,设函数,若关于的不等式在上恒成立,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题设在上取得最小值,讨论、、,应用分类讨论及导数研究函数的最值确定参数即可.
【详解】由在上恒成立,即在上取得最小值,
对于,图象开口向上且对称轴为,
若,即时,,
在上单调递减,
在上单调递增,
此时,故,则最小值,
而在上单调递增,故,
综上,满足题设;
若,即时,在上,
在上,则,即单调递增,所以,
综上,满足题设;
若,即时,最小值在上取得,
由于,在上,即单调递减,
在上,即单调递增,
所以最小值在处取得,此时,与前提矛盾;
综上,.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:根据题设有在上取得最小值,结合二次函数的性质、导数研究函数的最小值得到关于参数a的方程为关键.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸.
15. 已知正项等比数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)依题意求出数列的公比,再求得首项,即可得出结果;
(2)结合(1)中表达式,利用错位相减法计算可得.
【小问1详解】
根据题意设等比数列的公比为,
当时,由可得,显然不合题意;
因此,所以由可得,解得,
又为正项等比数列,所以;
根据可得,解得或(舍);
因此;
即数列的通项公式为;
【小问2详解】
由(1)可知,
所以,
则,
两式相减可得,
可得.
16. 在平面直角坐标系中,已知点,,动点满足直线与 的斜率之积为,记的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)曲线上两点满足,且四边形的面积为12,求 的值.
【答案】(1)
(2)10
【解析】
【分析】(1)由题意列出方程,化简即得的方程;
(2)结合图形由推得,继而推出,设直线的方程为,与双曲线方程联立,求出点的坐标,由对称性得点的坐标,由四边形的面积为12列出方程,解之求得的值,继而可求出 的值.
【小问1详解】
依题意,可得,化简得,
故的方程为.
【小问2详解】
如图,因,依题意,,故得,
则四边形为平行四边形.因直线得斜率必存在,故可设其斜率为,
则直线的方程为,代入双曲线方程,
整理得:,则,
由,可得,将其代入,解得,
即得,
由上已得,故点与点关于原点对称,故点的坐标为.
又因四边形的面积
,解得或.
而,
故当时,;
当时,.
综上,可得 的值为10.
17. 已知二次函数的图象经过坐标原点,其导函数为,数列的前项和为,点均在函数的图象上.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,是数列的前项和,存在,使成立,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据二次函数的导函数及所过的点可得,进而有,应用的关系求数列的通项公式;
(2)利用裂项相消法得,根据数列不等式能成立,讨论的奇偶性求参数范围.
【小问1详解】
设二次函数且,则,故,
所以,又函数经过坐标原点,则,故,
又点均在函数的图象上,所以,
当,则,故,显然也满足,
所以;
【小问2详解】
由(1),
所以,
由在上能成立,
当为奇数时,因为,所以;
当为偶数时,因为,所以;
存在,使能成立,只需或,
即.
18. 在平面直角坐标系中,过原点直线交抛物线于另一点,且.
(1)求抛物线方程;
(2)已知为抛物线上两动点,且关于轴对称,,连接交抛物线于点,直线是否过定点?若过定点,求出定点坐标.
【答案】(1)
(2)过定点
【解析】
【分析】(1)联立直线方程与抛物线方程,求出,再代入抛物线方程即可求解;
(2)设则,求出直线的方程,可得其与抛物线的交点的坐标,表示出直线的方程,结合点在抛物线上化简方程,即可求出直线所过定点坐标.
【小问1详解】
由题意得,解得,
,解得,
抛物线方程;
【小问2详解】
设,则,
直线的方程为,
与,联立得,
,
直线的方程为,
,所以
直线的方程化简得,
直线过定点.
19. 已知函数,其中是自然对数的底数.
(1)当,求的极大值;
(2)若存在,使得,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意得,,通过的单调性研究的符号变换情况,进而研究的单调性,由此即可得到极大值.
(2)由题意将问题等价转换为函数有零点,通过求导,对进行分类讨论即可得解.
【小问1详解】
因为,所以,,,
所以当时,,当时,,
所以在区间上单调递减,在上单调递增.
.因为,所以存在唯一,使得,
所以在区间和上单调递增,在上单调递减,
所以的极大值为.
【小问2详解】
不妨设,所以关于的方程有正实数解,所以,即有正实数解.
设,则,
所以在上单调递增,所以.
①当时,单调递增,所以,不合题意;
②当时,存在,使得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,所以,
所以存在,使得,符合题意.
综上,的取值范围是.
【点睛】关键点睛:第二问的关键是分析得到关于的方程有正实数解,即有正实数解,然后通过构造函数即可顺利得解.
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