内容正文:
秘密★启用前
2024—2025学年度第一学期0116期末质量检测试题
高二年级数学
答卷注意事项:
答卷注意事项:
1.学生必须用黑色(或蓝色)钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题.
2.填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂.
3.答题时字迹要清楚、工整
4.本卷共19小题,总分为150分.
一、选择题:本题共8个小题,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. 设点,,.若,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据向量的相等求解即可.
详解】设,则,
而,则有,
所以.
故选:B
2. 如图,空间四边形中,,,,点在上,,点为中点,则等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据向量减法的几何意义、向量数乘的几何意义及向量的数乘运算进行运算即可.
【详解】因为,为中点,,,,
所以 .
故选:B
3. 求直线被圆截得的弦的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出圆心到直线的距离,结合勾股定理可求得线段的长.
【详解】将圆的方程化为标准式,可得,
所以圆心坐标,半径为,
所以利用点到直线的距离可以求得弦心距为,
所以根据几何法得弦长为.
故选:A.
4. 中国明代商人程大位对文学和数学也颇感兴趣,他于60岁时完成杰作直指算法统宗,这是一本风行东亚的数学名著,该书第五卷有问题云:“今有白米一百八十石,令三人从上及和减率分之,只云甲多丙米三十六石,问:各该若干?”翻译成现代文就是:“今有百米一百八十石,甲乙丙三个人来分,他们分得的米数构成等差数列,只知道甲比丙多分三十六石,那么三人各分得多少米?”请你计算甲应该分得
A. 78石 B. 76石 C. 75石 D. 74石
【答案】A
【解析】
【分析】由只知道甲比丙多分三十六石,求出公差,再由等差数列的前n项和的,能求出甲应该分得78石,得到答案.
【详解】由题意,今有百米一百八十石,甲乙丙三个人来分,他们分得的米数构成等差数列,
只知道甲比丙多分三十六石,所以,
所以,解得石.
甲应该分得78石.
故选A.
【点睛】本题主要考查了等差数列的通项公式和前n项和基本量的运算,其中解答中熟记等差数列的性质和前n项和,准确运算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.
5. 已知函数在处有极大值,则c的值为( )
A. 2 B. 6 C. 2或6 D. -2
【答案】B
【解析】
分析】求导,令求出或2,检验后得到.
【详解】,
且函数在处有极大值,
故,即,解得或2.
当时,,令得,或,
令得,,
故在上单调递增,在上单调递减,
故函数在处取得极小值,不符合题意,应舍去;
当时,,令得或,
令得,,
故在上单调递增,在上单调递减,
满足在处取得极大值,满足要求.
故.
故选:B
6. 在抛物线上求一点,使得点到直线的距离最短是( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意设,进而根据点到直线的距离并结合二次函数最值求解即可.
【详解】根据题意设,
所以点到直线的距离为:,
当且仅当时等号成立,此时,
所以点到直线的最短距离为.
故选:B.
7. 设曲线在点处的切线与直线垂直.求a的值( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求得曲线在处的切线斜率表达式,再由垂直关系计算可得.
【详解】由可得,
所以在点处的切线斜率为,
又因为切线与直线垂直,即可得,
因此.
故选:A
8. 19世纪法国著名数学家加斯帕尔·蒙日,创立了画法几何学,推动了空间几何学独立发展.提出了著名的蒙日圆定理:椭圆的两条切线互相垂直,则切线的交点位于一个与椭圆同心的圆上,称为蒙日圆,且该圆的半径等于椭圆长半轴长与短半轴长的平方和的算术平方根.若圆上有且只有一个点在椭圆的蒙日圆上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意得椭圆的蒙日圆方程为,进而得该圆与已知圆相切,再根据圆的位置关系求解即可.
【详解】解:根据题意,椭圆的蒙日圆方程为,
因为圆上有且只有一个点在椭圆的蒙日圆上,
所以该圆与已知圆相切,
又两圆圆心间距离为,
所以或(无解,舍去),解得
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. 如图是导函数的图象,则下列说法正确的是( )
A. 为函数的单调递增区间
B. 为函数的单调递减区间
C. 函数在处取得极大值
D. 函数在处取得极小值
【答案】ABD
【解析】
【分析】AB选项,利用函数的单调性和导数的正负关系判断;CD选项,利用函数的极值点的定义判断.
【详解】由图象知:当时,,则单调递增,故A正确;
当时,,则单调递减,故B正确;
当时,,当时,,所以函数在处取不到极大值,故C错误;
当时,,当时,,所以函数在处取得极小值,故D正确;
故选:ABD
10. 对于函数,下列说法正确的有( ).
A. 在处取得极大值
B. 有两不同零点
C.
D. 若在上恒成立,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,先对函数求导,令导函数等于零,然后再判其极值即可;
对于B,令,则可得函数的零点;
对于C,由选项A的解答过程可知,当时,函数为减函数,所以,而,从而可得结果;
对于D,由在上恒成立,得,令,再利用导数求此函数的最大值即可
【详解】函数的导数,,
令得,则当时,,函数为增函数,
当时,,函数为减函数,
则当时,函数取得极大值,极大值为,故正确,
由,得,得,即函数只有一个零点,故错误,
, 由时,函数为减函数知,
故成立,故正确,
若在上恒成立,
则,
设,,
则,当时,,单调递增,当时,,单调递减,
即当时,函数取得极大值同时也是最大值,
成立,故正确.
故选:ACD.
【点睛】本题主要考查命题的真假判断,涉及函数的单调性,极值,函数零点问题,求函数的导数,利用导数研究的性质是解决本题的关键.
11. 某同学利用图形计算器研究教材中一例问题“设点,,直线,相交于点M,且它们的斜率之积为,求点M的轨迹方程”时,将其中已知条件“斜率之积为”拓展为“斜率之积为常数”之后,进行了如图所示的作图探究:
参考该同学的探究,下列结论正确的有:( )
A. 时,点M的轨迹为椭圆(不含与x轴的交点)
B. 时,点M的轨迹为焦点在x轴上的椭圆(不含与x轴的交点)
C. 时,点M的轨迹为焦点在y轴上的椭圆(不含与x轴的交点)
D. 时,点M的轨迹为焦点在x轴上的双曲线(不含与x轴的交点)
【答案】BCD
【解析】
【分析】
首先设,由,整理可得(),再根据各个选项中的取值范围,结合椭圆和双曲线的标准方程,进行分析判断即可得解.
【详解】设,,
整理可得(),
对A,若,点M的轨迹为圆(不含与x轴的交点),故A错误;
对B,若,由(),则,故B正确;
对C,若,由(),则,故C正确;
对D,,(),,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. 已知双曲线的一条渐近线方程为,则双曲线的方程可以为___________(写出一个正确答案即可);此时,你所写的方程对应的双曲线的离心率为___________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】由双曲线的渐近线方程,可写出双曲线的方程,进而求得离心率.
【详解】因为双曲线的一条渐近线方程为,
所以双曲线的方程为,故可取,
此时,
所以离心率
故答案为:,
13. 已知函数的导函数为,且满足,则___.
【答案】
【解析】
【分析】对给定等式两边求导,令,解方程作答.
【详解】依题意,对两边求导得:,
当时,,解得,
所以.
故答案为:-1
14. 已知数列的前n项和为,若,求______________.
【答案】
【解析】
【分析】利用公式化简即可得出数列为等比数列.即可求出答案.
【详解】当时:,
当时:
,
所以数列为以为首项,2为公比等比数列.
所以.
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. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数在上的最大值与最小值.
【答案】(1)
(2)最小值为,最大值为.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义即可求得切线方程;
(2)求得函数在上的单调性,再由极值定义计算可得结果.
【小问1详解】
函数的导数为,
可得曲线在点处的切线的斜率为,
则曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
令,得,
则当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
因此为的极小值点,也是最小值点,
又,,,
所以在上的最小值为,最大值为.
16. 证明不等式:
(1),;
(2).
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)构造函数,求导,结合函数单调性即可求解,
(2)构造函数,求导,结合函数单调性即可求解,
【小问1详解】
设,,则.
令,得.
当时,,从而在内单调递增;
当时,,从而在内单调递减.
所以当时,在区间上取最大值.
所以,所以,,.
【小问2详解】
设,则.令,得.
当时,,函数在区间上单调递增;
当时,,函数在区间上单调递减.
所以当时,取最小值.
所以,所以,.
17. 已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,令,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设等差数列的公差为,根据题意可得出关于、的方程组,解出这两个量的值,即可得出数列的通项公式;
(2)求得,利用错位相减法可求得.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
由,可得,可得①,
由可得,整理可得②,
联立①②可得,,所以,.
【小问2详解】
因为,则,
所以,,
,
上式下式得
,
因此,.
18. 如图,在四棱锥中,底面为棱上一点.
(1)求证:无论点在棱的任何位置,都有成立;
(2)若为中点,求二面角的余弦值;
(3)在棱上是否存在一点,使平面?若存在,说明点的位置,若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)根据已知条件证明,结合可证明平面,再由平面即可求证;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量为,平面的法向量为,由空间向量的夹角公式计算即可求解;
(3)由可得,只需,即可得,由线面平行的判定定理即可证明.
【详解】(1)因为底面底面,
所以.
又,
故平面.
又,平面,
所以无论点在棱的任何位置,都有成立.
(2)如图建立空间直角坐标系
设平面的法向量为
则,令,得,所以,
又因为,
所以平面
所以平面的法向量为
,
经观察二面角的平面角为钝角,所以二面角的余弦值为
(3)当时,平面AEC.
证明如下:设,
因为,且,
所以,所以
又平面,平面
所以平面.
所以,当时,平面.
19. 已知双曲线C:的左右焦点分别为,,右顶点为,点,,.
(1)求双曲线的方程;
(2)直线经过点,且与双曲线相交于,两点,若的面积为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)由题意可得:,,,解得,,,即可得出双曲线的方程.
(2),设直线的方程为,,,联立直线的方程与双曲线的方程化为关于的一元二次方程,利用根与系数的关系可得,利用的面积,解得,即可得出直线的方程.
【小问1详解】
解:由题意可得:,,,
解得,,,
所以双曲线的方程为.
【小问2详解】
解:由题意可知,直线斜率不为0,
设:,设,,
联立,消,得,
由,解得,则.
所以,
所以的面积,
由,整理得,
解得,,
所以直线的方程为或.
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答卷注意事项:
答卷注意事项:
1.学生必须用黑色(或蓝色)钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题.
2.填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂.
3.答题时字迹要清楚、工整
4.本卷共19小题,总分为150分.
一、选择题:本题共8个小题,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. 设点,,.若,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
2. 如图,空间四边形中,,,,点在上,,点中点,则等于( )
A.
B.
C
D
3. 求直线被圆截得的弦的长为( )
A. B. C. D.
4. 中国明代商人程大位对文学和数学也颇感兴趣,他于60岁时完成杰作直指算法统宗,这是一本风行东亚的数学名著,该书第五卷有问题云:“今有白米一百八十石,令三人从上及和减率分之,只云甲多丙米三十六石,问:各该若干?”翻译成现代文就是:“今有百米一百八十石,甲乙丙三个人来分,他们分得的米数构成等差数列,只知道甲比丙多分三十六石,那么三人各分得多少米?”请你计算甲应该分得
A. 78石 B. 76石 C. 75石 D. 74石
5. 已知函数在处有极大值,则c的值为( )
A. 2 B. 6 C. 2或6 D. -2
6. 在抛物线上求一点,使得点到直线的距离最短是( )
A. 1 B. C. D. 2
7. 设曲线在点处的切线与直线垂直.求a的值( )
A. B. C. D.
8. 19世纪法国著名数学家加斯帕尔·蒙日,创立了画法几何学,推动了空间几何学的独立发展.提出了著名的蒙日圆定理:椭圆的两条切线互相垂直,则切线的交点位于一个与椭圆同心的圆上,称为蒙日圆,且该圆的半径等于椭圆长半轴长与短半轴长的平方和的算术平方根.若圆上有且只有一个点在椭圆的蒙日圆上,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. 如图是导函数的图象,则下列说法正确的是( )
A. 为函数的单调递增区间
B. 为函数的单调递减区间
C. 函数在处取得极大值
D. 函数在处取得极小值
10. 对于函数,下列说法正确的有( ).
A. 在处取得极大值
B. 有两不同零点
C
D. 若在上恒成立,则
11. 某同学利用图形计算器研究教材中一例问题“设点,,直线,相交于点M,且它们的斜率之积为,求点M的轨迹方程”时,将其中已知条件“斜率之积为”拓展为“斜率之积为常数”之后,进行了如图所示的作图探究:
参考该同学的探究,下列结论正确的有:( )
A. 时,点M轨迹为椭圆(不含与x轴的交点)
B. 时,点M的轨迹为焦点在x轴上的椭圆(不含与x轴的交点)
C. 时,点M的轨迹为焦点在y轴上的椭圆(不含与x轴的交点)
D. 时,点M的轨迹为焦点在x轴上的双曲线(不含与x轴的交点)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知双曲线的一条渐近线方程为,则双曲线的方程可以为___________(写出一个正确答案即可);此时,你所写的方程对应的双曲线的离心率为___________.
13. 已知函数的导函数为,且满足,则___.
14. 已知数列的前n项和为,若,求______________.
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. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数在上的最大值与最小值.
16. 证明不等式:
(1),;
(2).
17. 已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,令,求数列的前项和.
18. 如图,在四棱锥中,底面为棱上一点.
(1)求证:无论点在棱的任何位置,都有成立;
(2)若为中点,求二面角的余弦值;
(3)在棱上是否存在一点,使平面?若存在,说明点的位置,若不存在,说明理由.
19. 已知双曲线C:的左右焦点分别为,,右顶点为,点,,.
(1)求双曲线的方程;
(2)直线经过点,且与双曲线相交于,两点,若的面积为,求直线的方程.
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