内容正文:
2024-2025学年度第二学期高二2月测试
数学试题
本试卷共4页,19小题,满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.用2B铅笔将试卷类型填涂在答题卡相应位置上.将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.
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. 若(i为虚数单位),则( )
A. B. 1 C. D.
2. 在中,内角,,所对的边分别是,,,若,,则的面积是( )
A. B. C. D. 1
3. 已知函数与函数的图象关于直线对称.若在区间内单调递增,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
5. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,,,则该四棱锥的体积为( )
A. 1 B. 2 C. D.
6. 已知正方体的棱长为2,点为棱的中点,则平面截该正方体的内切球所得截面面积为( )
A B. C. D.
7. 已知点为直线上一动点,点,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 在锐角中,角的对边分别为,若,,则边上的中线长度的取值范围为( )
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. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的定义域是
B. 最小正周期为
C. 在区间上单调递减
D. 图象对称中心为
10. 某机构调查了一个工业园区内的小型民营企业年收入情况,并将所得数据按,,…,分成六组,画出了样本频率分布直方图,则下列结论正确的是( )
A. 该工业园区内年收入落在区间内的小型民营企业的频率为0.55
B. 样本中年收入不低于500万元小型民营企业的个数比年收入低于500万元的个数少
C. 规定年收入在400万元以内(不含400万元)的民营企业才能享受减免税政策,则该工业园区有70%的小型民营企业能享受到减免税政策
D. 估计样本中小型民营企业年收入的中位数等于平均数
11. 设是抛物线弧上的一动点,点是的焦点,,则( )
A.
B. 若,则点的坐标为
C. 的最小值为
D. 满足面积为的点有3个
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数的定义域为为偶函数,为奇函数,则__________.
13. 已知三棱锥的底面是边长为6的正三角形,侧棱长均相等,侧面与底面夹角为,其顶点都在同一球面上,则该球的表面积是______.
14. 已知双曲线的左,右焦点分别为,过的直线与的左,右两支分别交于两点,若,则______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)设的平分线交线段于点,若,证明:为直角三角形.
16. 已知数列,为其前n项和,.
(1)求数列 的通项公式;
(2)若 求数列的前n项和.
17. 如图,在四棱锥中,平面,底面为直角梯形,,,为的中点,为的中点,为的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求三棱锥的体积.
18. 在中,已知,边上的中线所在直线方程是,边的高线所在直线方程是.
(1)求点的坐标;
(2)求的外接圆的标准方程.
19. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,焦距为4,P为C上一点,,的面积为
(1)求C方程;
(2)已知点,斜率为1的直线l与C交于A,B两点,若的面积为,求l的方程.
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2024-2025学年度第二学期高二2月测试
数学试题
本试卷共4页,19小题,满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.用2B铅笔将试卷类型填涂在答题卡相应位置上.将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.
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. 若(i为虚数单位),则( )
A. B. 1 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据模长公式即可求解.
【详解】由可得,
故,
故选:C
2. 在中,内角,,所对的边分别是,,,若,,则的面积是( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】依题意可得,再由余弦定理得到,由得到,再结合辅助角公式得到,从而求出、,结合前述推导式子求出,最后由面积公式计算可得.
【详解】因为,,
所以,又,即,
所以,
所以,
所以,
因为,即,
又(其中),
所以,则,
即,
又,即,即,
又,所以,解得,
所以,解得,
所以.
故选:B
3. 已知函数与函数的图象关于直线对称.若在区间内单调递增,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据对称性确定函数的单调区间,再利用二次函数的性质列不等式求解即可.
【详解】因为函数与函数的图象关于直线对称,
若在区间内单调递增,则在区间上单调递减,
故,解得:
故选:D.
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用换元法结合三角函数的二倍角公式求解即可.
【详解】令则
故选:A.
5. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,,,则该四棱锥的体积为( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据线线垂直可得平面,进而根据面面垂直的性质可得平面,进而根据三角形的边角关系,结合锥体体积公式求解.
【详解】如图:取的中点,连接,
则且,平面,
故平面,
平面,故平面平面,
平面平面,
过作的垂线,垂足为,即,平面,故平面,
由题意可知,
由余弦定理可得
,
故,
所以四棱锥的高为1,则四棱锥的体积为
故选:B
6. 已知正方体的棱长为2,点为棱的中点,则平面截该正方体的内切球所得截面面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】球心为正方体中心,,法一:连接相交于点,根据线面平行的判定定理得平面,则到平面的距离等于点到平面的距离,设为,利用求出,再由截面圆半径可得答案;法二:以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量,再由点到平面的距离的向量求法可得答案.
【详解】球心为正方体中心,半径,
法一:连接,相交于点,点为的中点,连接,
可得,因为平面,平面,
所以平面,在上,
则到平面的距离等于点到平面的距离,设为,
,,
由平面、得:,
则截面圆半径,
所以截面面积;
法二:以原点,分别为轴建立空间直角坐标系,如图,
则,,,,
,,,
设平面的一个法向量为,
,令,则,
所以,
则到平面的距离,
截面圆半径,所以截面面积.
故选:A.
7. 已知点为直线上一动点,点,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】通过构造关系找到定点,将最值转化为求最值,进而转化为最值,则点线距求解可得.
【详解】∵,∴.
∴P点轨迹是以点为圆心,为半径的圆,记为圆C,
设在x轴上存在定点,使得圆上任意一点,满足,
则,
化简得,
又∵,代入得,
要使等式恒成立,则,即.
∴存在定点,使圆上任意一点P满足,
则,
当三点共线(位于两侧)时,等号成立.
又点为直线上一动点,则的最小值即为点到直线的距离,
由到直线距离,则.
故.
如图,过作直线的垂线段,垂线段与圆的交点即为取最值时的点,此时取到最小值.
故选:D.
【点睛】方法点睛:借助可以转化,最后把动点到定点的距离转化为到点到直线的距离,进而由几何性质求解最值.
8. 在锐角中,角的对边分别为,若,,则边上的中线长度的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先应用正弦定理及余弦定理得出,再结合双曲线的性质得出的取值范围.
【详解】因为,由正弦定理可得,
则,
可得,
显然,可得,即,
以的中点为坐标原点,建立平面直角坐标系,
可知点A在以为焦点的双曲线上(左半支且不含顶点),且,
因为为锐角三角形,显然为锐角,取两种临界状态:
若,则;
若,则,可得;
结合双曲线性质可知的取值范围为.
故选: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. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的定义域是
B. 的最小正周期为
C. 在区间上单调递减
D. 图象的对称中心为
【答案】AC
【解析】
【分析】利用正切函数的图象的性质求得定义域判断A;求得最小正周期判断B;求得单调区间判断C;求得对称中心判断D.
【详解】自变量的取值应满足,解得,
所以的定义域是,故A正确;
的最小正周期为,故B错误;
由解得,
所以在区间上单调递减,故C正确;
由,解得,
所以图像对称中心为,故D错误.
故选:AC.
10. 某机构调查了一个工业园区内的小型民营企业年收入情况,并将所得数据按,,…,分成六组,画出了样本频率分布直方图,则下列结论正确的是( )
A. 该工业园区内年收入落在区间内的小型民营企业的频率为0.55
B. 样本中年收入不低于500万元的小型民营企业的个数比年收入低于500万元的个数少
C. 规定年收入在400万元以内(不含400万元)的民营企业才能享受减免税政策,则该工业园区有70%的小型民营企业能享受到减免税政策
D. 估计样本中小型民营企业年收入的中位数等于平均数
【答案】BD
【解析】
【分析】利用频率分布直方图的性质一一判定选项可得答案.
【详解】对于A,因为,所以,
则年收入落在区间内的小型民营企业的频率为,
故A错误;
对于B,样本中年收入低于500万元的小型民营企业的频率为
,故B正确;
对于C,因为年收入在400万元以内的小型民营企业的频率为0.3,
所以该工业园区有30%的小型民营企业能享受到减免税政策,C错误.
对于D,因为,所以中位数应该在内,设为,
则,解得,所以中位数约为480,
平均数约为,
中位数等于平均数,D正确.
故选:BD.
11. 设是抛物线弧上的一动点,点是的焦点,,则( )
A.
B. 若,则点的坐标为
C. 的最小值为
D. 满足面积为点有3个
【答案】ABD
【解析】
【分析】A项由抛物线方程可知;B项由抛物线定义可得;C项可利用特值举反例,D项,将面积条件转化为点线距离,设点坐标求解方程可得.
【详解】对于A,抛物线弧的焦点为,故A正确;
对于B,若,解得,
所以,即点的坐标为,故B正确;
对于C,由选项B可知,点在抛物线弧上,设为,
则,
如图,可取,则,
由,又,
所以,即,即,故C错误;
对于D,直线的斜率为,所以方程为,
,设边上的高为,
若面积为,则,解得,
设点,则点到直线的距离即的高,
又,则,
所以或,又,
解得或,
所以满足面积为的点有3个(如图),故D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:解决此题的关键有两点,一是特值法的应用,如C项判断,取点,通过比较大小从而否定最小值;二是面积条件的转化,由底边确定可将面积转化为点线距离求解.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数的定义域为为偶函数,为奇函数,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据奇偶性得到,进而推导出是周期为4的函数,利用周期性求函数值即可.
【详解】由为偶函数,,即,
由为奇函数,,即,
所以,即,即,
所以,即是周期为4的函数,
所以,又,
所以.
故答案为:
13. 已知三棱锥的底面是边长为6的正三角形,侧棱长均相等,侧面与底面夹角为,其顶点都在同一球面上,则该球的表面积是______.
【答案】
【解析】
【分析】设底面三角形中心为,根据题意球心在直线上,再根据二面角的概念结合几何关系和勾股定理求出该球的半径即可.
【详解】因为三棱锥的底面是边长为6的正三角形,侧棱长均相等,其顶点都在同一球面上,
所以三棱锥是正三棱锥,
如图设底面三角形的中心为,中点为,连接,,,则球心在直线上,
由几何关系可知,,
因为平面平面,,,
所以是侧面与底面夹角的平面角,即,所以,
先将转化为平面三角形,
则,,
在中由勾股定理可得,解得,
所以该球的表面积,
故答案为:
14. 已知双曲线的左,右焦点分别为,过的直线与的左,右两支分别交于两点,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据双曲线定义结合已知条件计算得出,再计算求解即可.
【详解】由双曲线定义:,即,,
又,,
∴,,
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. 记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)设的平分线交线段于点,若,证明:为直角三角形.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)将题干条件变形,利用余弦定理得,结合角的范围即可求解.
(2)利用面积比例求得,再由余弦定理化简得,从而,即可证明.
【小问1详解】
因为,所以.
由余弦定理,得,
又因为,所以.
【小问2详解】
因为是的平分线,所以,
设的边上的高为,则由,
得,即,
由余弦定理,得,
所以,从而,故为直角三角形.
16. 已知数列,为其前n项和,.
(1)求数列 的通项公式;
(2)若 求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)当 时,根据求解,再检验时是否满足;
(2)由根据错位相减法求和即可.
【小问1详解】
∵数列 ,为其前n项和,
,
,
当 时,
,
当时,上式成立,
∴数列 的通项公式为
【小问2详解】
∵
∴数列的前n项和:
①
②
①-②得:
,
17. 如图,在四棱锥中,平面,底面为直角梯形,,,为的中点,为的中点,为的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)连接、、,推导出平面平面,利用面面平行的性质可证得结论成立;
(2)设,计算得出,证明出平面,可知为三棱锥的高,结合锥体的体积公式可求得结果.
【小问1详解】
连接、、.
因为、分别为、的中点,所以,,,
因为,,所以,,,
所以,四边形是平行四边形,所以,,
因为平面,平面,则平面,
又因为、分别为、的中点,则,
因为平面,平面,所以,平面,
因为,、平面,所以,平面平面,
因为平面,故平面.
【小问2详解】
设,因为,则,则,
所以,,所以,.
由(1)知,平面,所以,
因为为的中点,则,则,
因为平面,平面,所以,,
因为,,所以,,
因为,、平面,所以,平面,
即为三棱锥的高.
所以,,故.
18. 在中,已知,边上的中线所在直线方程是,边的高线所在直线方程是.
(1)求点的坐标;
(2)求的外接圆的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设,由题意可得,,联立求解即可;
(2)设,则的中点坐标为,分别将,两点坐标代入相应的直线方程,联立求出点坐标,设的外接圆的一般方程为,将,,三点坐标代入求解,最后转化为标准方程即可.
【小问1详解】
设,
因为边的高线所在直线方程是,所以,
又,所以①,
又点在直线上,所以②,
由①②解得,,所以点的坐标为;
【小问2详解】
设,则的中点坐标为,
将代入直线的方程得③,
将代入直线的方程得④,
将③④联立解得,,即,
设的外接圆的一般方程为,
则,解得,
所以的外接圆的一般方程为,
所以的外接圆的标准方程为.
19. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,焦距为4,P为C上一点,,的面积为
(1)求C的方程;
(2)已知点,斜率为1的直线l与C交于A,B两点,若的面积为,求l的方程.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据余弦定理和面积公式列方程求解即可;
(2)利用弦长公式和点到直线的距离公式表示的面积即可求解.
【小问1详解】
由题意可知,,
在中,由,得,
由,解得,
又由余弦定理得,,
化简得,即,
,从而,
所以,双曲线方程为.
【小问2详解】
设直线l的方程为,与双曲线相交于,,
联立化简可得,
由,可得,
,,
所以,,
设点到直线l的距离为d,则,
故,解得
故l的方程为.
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