内容正文:
高2026届高二第二学期期初考试
数学试题
注意事项:
1.本考试满分150分,时间120分钟.
2.答卷前将答题纸上的个人考试信息填写完整.
3.本试卷答案均写在答题纸上,答卷必须使用0.5mm的黑色签字笔书写,字迹工整、笔迹清晰.并且必须在题号所指示的答题区内作答,超出答题区域的书写无效.
4.只交答题纸,不交试题卷.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.
1. 已知直线,直线,若,则实数( )
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据两直线一般式中垂直满足的关系即可求解.
【详解】由已知,若,则,解得.
故选:B.
2. 已知双曲线,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据双曲线的标准形式结合渐近线方程求解即可.
【详解】因为双曲线方程为:,
所以渐近线方程为:.
故选:D
3. 已知等比数列是递增数列,其前项和为,且成等差数列,则( )
A. 10 B. 15 C. 18 D. 20
【答案】A
【解析】
【分析】根据题中条件,得到公比或,再由成等差数列,求出公比;根据等比数列的求和公式,即可求出结果.
【详解】因为等比数列是递增数列,所以或,
又成等差数列,所以,则,解得(舍去),
因此;
故选:A
4. 过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】方法一:根据切线的性质求切线长,结合倍角公式运算求解;方法二:根据切线的性质求切线长,结合余弦定理运算求解;方法三:根据切线结合点到直线的距离公式可得,利用韦达定理结合夹角公式运算求解.
【详解】方法一:因为,即,可得圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为,
因为,则,
可得,
则,
,
即为钝角,
所以;
法二:圆的圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为,连接,
可得,则,
因为
且,则,
即,解得,
即为钝角,则,
且为锐角,所以;
方法三:圆的圆心,半径,
若切线斜率不存在,则切线方程为,则圆心到切点的距离,不合题意;
若切线斜率存在,设切线方程为,即,
则,整理得,且
设两切线斜率分别为,则,
可得,
所以,即,可得,
则,
且,则,解得.
故选:B.
5. 已知双曲线,两焦点分别为,过右焦点作直线交右支于点,且,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用双曲线的定义,结合余弦定理求出的关系等式即可求得离心率.
【详解】因为,设,则,,
因为,
所以,
因为,所以
所以离心率为:
故答案为:B.
6. 已知函数的导函数为,若存在使得,则称是的一个“巧值点”.下列四个函数中,没有“巧值点”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导,然后直接解方程可判断BCD;根据零点存在定理可判断A.
【详解】对于A选项,,,
令,
因为函数、在上均为增函数,
所以,函数在上为增函数,
因为,,则,
由零点存在定理可知,函数在上存在唯一零点,
所以,函数有“巧值点”;
对于B选项,,则,
由可得,即,矛盾,
所以,函数没有“巧值点”;
对于C选项,,则,
由可得,即,解得,
所以,函数有“巧值点”;
对于D选项,,则,
由可得,即,解得,
所以,函数有“巧值点”.
故选:B.
7. 记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,则( )
A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件
B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】利用充分条件、必要条件的定义及等差数列的定义,再结合数列前n项和与第n项的关系推理判断作答.,
【详解】方法1,甲:为等差数列,设其首项为,公差为,
则,
因此为等差数列,则甲是乙的充分条件;
反之,乙:为等差数列,即为常数,设为,
即,则,有,
两式相减得:,即,对也成立,
因此为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件,C正确.
方法2,甲:为等差数列,设数列的首项,公差为,即,
则,因此为等差数列,即甲是乙的充分条件;
反之,乙:为等差数列,即,
即,,
当时,上两式相减得:,当时,上式成立,
于是,又为常数,
因此为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件.
故选:C
8. 定义在R上的函数f(x)的导函数为,满足 ,且当时, ,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用函数奇偶性和单调性,并构造函数即可得到不等式,解出即可.
【详解】由得,,
令,则,即是上的偶函数,
求导得,因为当时, ,
即,则,则在上单调递增,
,,即,
即,即,即,即,
所以,解得或,则解集为.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过构造函数,利用其单调性和奇偶性得到不等式,解出即可.
二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知等差数列的前n项和为,且满足,,则下列选项正确的有( )
A. B. 数列是递增数列
C. 当n=15时,取得最大值为225 D. 的最小值为1
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用已知可求得,进而可得通项公式与前项和公式,再结合选项逐项判断即可.
【详解】因为,,所以,解得,,,
对于A.令n=9,解得,故A正确;
对于B.d=-2<0,数列是递减数列,因此数列不是递增数列,故B错误;
对于C.,当n=15时,取得最大值为225.故C正确;
对于D.,
令,,∴f(x)在上单调递增,∴的最小值为1,故D正确.
故选:ACD.
10. 已知为抛物线的焦点,为抛物线上的一点,,则下列说法正确的是( )
A. 焦点
B. 准线方程
C. 点或
D. 以为直径的圆与抛物线的准线相切
【答案】AC
【解析】
【分析】首先求出焦点坐标与准线方程,即可判断A、B,根据焦半径公式求出点坐标,即可判断C,求出的中点坐标,即可判断D.
【详解】抛物线,则焦点,准线方程为,故A正确,B错误;
因为为抛物线上的一点,,所以,解得,
所以,解得,所以点或,故C正确;
不妨取,则的中点坐标为,因为点到准线的距离为,
所以以为直径的圆与抛物线的准线相离,事实上以为直径的圆与轴相切,故D错误.
故选:AC
11. 已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C. 是偶函数 D. 为的极小值点
【答案】ABC
【解析】
【分析】方法一:利用赋值法,结合函数奇偶性的判断方法可判断选项ABC,举反例即可排除选项D.
方法二:选项ABC的判断与方法一同,对于D,可构造特殊函数进行判断即可.
【详解】方法一:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.
方法二:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,当时,对两边同时除以,得到,
故可以设,则,
当肘,,则,
令,得;令,得;
故在上单调递减,在上单调递增,
因为为偶函数,所以在上单调递增,在上单调递减,
显然,此时是的极大值点,故D错误.
故选:.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在答题纸中相应的横线上.)
12. 数列与的所有公共项由小到大构成一个新的数列,则__________.
【答案】116
【解析】
【分析】为首项为2,公差为6的等差数列,利用等差数列求通项公式求出答案.
【详解】与的所有公共项由小到大构成一个新的数列为,
故为首项为2,公差为6的等差数列,
所以,
所以.
故答案为:116
13. 若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数的运算法则,结合常见函数的导数公式、代入法进行求解即可.
【详解】由,
所以,
故答案为:
14. 已知椭圆与双曲线有共同的焦点,,点为两曲线的一个公共点,且,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,那么的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】分别在椭圆和双曲线中,利用焦点三角形中的余弦定理建立等量关系,再构造,利用基本不等式,即可求解.
【详解】设两曲线的半焦距为,由余弦定理得:,
在椭圆中,,
又,,,
则,即,
在双曲线中,,
又,,,
则,即,
从而,得,0
则,,即,
则,即,
所以
,
当且仅当,即时等号成立,
即的最小值为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用椭圆,双曲线定义及余弦定理得到,进而利用基本不等式求解即可.
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. 如图,正四棱柱中,,点在上且.
(1)证明:平面;
(2)求异面直线与所成角的大小;
(3)求平面与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
以为坐标原点,射线为轴的正半轴,建立如图所示空间直角坐标系.依题设,,,,.
,,,.
因为,
故,.
又平面,
所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)建系,利用空间向量可得,,即可证明线面垂直;
(2)利用空间向量可得,即可得线线夹角;
(3)分别求平面和平面的法向量,利用空间向量求二面角.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
,,
则,所以异面直线与所成角为.
【小问3详解】
设向量是平面的法向量,则,.
故,令,则,所以.
所以,
设平面与平面所成角为,则.
16. 公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯在《平面轨迹》一书中,曾研究了众多的平面轨迹问题,其中有如下结果:平面内到两定点距离之比等于已知数的动点轨迹为直线或圆,后世把这种圆称之为阿波罗尼斯圆.已知平面直角坐标系中且.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)若点P在(1)的轨迹上运动,点M为AP的中点,求点M的轨迹方程;
(3)若点在(1)的轨迹上运动,求的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)设出,由题意列出方程,化简得到点P的轨迹方程;
(2)利用相关点法求解点M的轨迹方程;
(3)表示的几何意义为圆心为,半径为2的圆上的点与连线的斜率,画出图形,数形结合求出最值,从而求出取值范围.
【小问1详解】
设,则,
化简得:,故点P的轨迹方程为;
【小问2详解】
设,因为点M为AP的中点,
所以点P的坐标为,
将代入中,得到,
所以点M的轨迹方程为;
【小问3详解】
因为点在(1)的轨迹上运动,
所以,变形为,
即点为圆心为,半径为2的圆上的点,
则表示的几何意义为圆上一点与连线的斜率,如图:
当过的直线与圆相切时,取得最值,
设,
则由点到直线距离公式可得:,
解得:或·,
故的取值范围是.
17. 已知常数,函数.
(1)若,求的取值范围;
(2)若、是的零点,且,证明:.
【答案】(1)
(2)
由(1)知,的定义域为,
在上单调递减,在上单调递增,且是的极小值点.
、是的零点,且,
、分别在、上,不妨设,
设,
则
当时,,即在上单调递减.
,
,即,
,
,
,
,
又,在上单调递增,
,即.
【解析】
【分析】(1)求出函数的定义域与导函数,即可得到函数的单调性,求出函数的最小值,依题意,即可求出的取值范围;
(2)由(1)不妨设,设,利用导数说明函数的单调性,即可得到,结合及的单调性,即可证明.
【小问1详解】
由已知得的定义域为,
且
,
当时,,即在上单调递减;
当时,,即在上单调递增.
所以在处取得极小值即最小值,
,
,
,即的取值范围为.
【小问2详解】
略
【点睛】方法点睛:(1)给定函数比较大小的问题,需判断函数单调性,根据单调性以及需要比较的数值构造函数,利用函数的单调性可比较大小;
(2)极值点偏移法证明不等式,先求函数的导数,找到极值点,分析两根相等时两根的范围,根据范围以及函数值相等构造新的函数,研究新函数的单调性及最值,判断新函数小于或大于零恒成立,即可证明不等式.
18. 已知数列的前n项和.若,且数列满足.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求证:数列的前n项和;
(3)若对一切恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明:由题意知,
当时,,所以.
当时,,所以,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,所以.
因为,所以,
所以,令,可得,
所以数列是以1为首项,3为公差的等差数列.
(2)证明:由(1)知,
所以,
所以,
两式相减,可得
,
所以,所以.
(3)
【解析】
【分析】(1)由与的关系,仿写作差后求出数列的通项,再代入所给方程求出数列的通项即可;
(2)等差与等比数列相乘求和,采用错位相减法,乘以等比数列的公比,再求和即可;
(3)先证明数列为递减数列,求出最大值,再解一元二次不等式求解即可;
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
若对一切恒成立,只需要的最大值小于或等于.
因为,
所以,所以数列的最大项为和,且.
所以,即,
解得或,即实数的取值范围是.
19. 平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别是,以为圆心以3为半径的圆与以为圆心以1为半径的圆相交,且交点在椭圆上.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设椭圆,为椭圆上任意一点,过点的直线交椭圆于两点,射线交椭圆于点.
(i)求的值;
(ⅱ)求面积的最大值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)(i)2;(ⅱ).
【解析】
【详解】试题分析:(Ⅰ)根据椭圆的定义与几何性质列方程组确定的值,从而得到椭圆的方程;(Ⅱ)(i)设,,由题意知,然后利用这两点分别在两上椭圆上确定的值; (ⅱ)设,利用方程组结合韦达定理求出弦长,选将的面积表示成关于的表达式,然后,令,利用一元二次方程根的判别式确定的范围,从而求出的面积的最大值,并结合(i)的结果求出面积的最大值.
试题解析:(Ⅰ)由题意知,则,又可得,
所以椭圆C的标准方程为.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知椭圆E的方程为,
(i)设,,由题意知因为,
又,即,所以,即.
(ⅱ)设
将代入椭圆E的方程,
可得
由,可得①
则有
所以
因为直线与轴交点的坐标为
所以的面积
令,将代入椭圆C的方程可得
由,可得②
由①②可知
因此,故
当且仅当,即时取得最大值
由(i)知,面积为,所以面积的最大值为.
考点:1、椭圆的标准方程与几何性质;2、直线与椭圆位置关系综合问题;3、函数的最值问题.
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注意事项:
1.本考试满分150分,时间120分钟.
2.答卷前将答题纸上的个人考试信息填写完整.
3.本试卷答案均写在答题纸上,答卷必须使用0.5mm的黑色签字笔书写,字迹工整、笔迹清晰.并且必须在题号所指示的答题区内作答,超出答题区域的书写无效.
4.只交答题纸,不交试题卷.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.
1. 已知直线,直线,若,则实数( )
A. B. C. D. 2
2. 已知双曲线,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3. 已知等比数列是递增数列,其前项和为,且成等差数列,则( )
A. 10 B. 15 C. 18 D. 20
4. 过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A. 1 B. C. D.
5. 已知双曲线,两焦点分别为,过右焦点作直线交右支于点,且,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 已知函数的导函数为,若存在使得,则称是的一个“巧值点”.下列四个函数中,没有“巧值点”的是( )
A. B.
C. D.
7. 记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,则( )
A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件
B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
8. 定义在R上的函数f(x)的导函数为,满足 ,且当时, ,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知等差数列的前n项和为,且满足,,则下列选项正确的有( )
A. B. 数列是递增数列
C. 当n=15时,取得最大值为225 D. 的最小值为1
10. 已知为抛物线的焦点,为抛物线上的一点,,则下列说法正确的是( )
A. 焦点
B. 准线方程
C. 点或
D. 以为直径的圆与抛物线的准线相切
11. 已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C. 是偶函数 D. 为的极小值点
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在答题纸中相应的横线上.)
12. 数列与的所有公共项由小到大构成一个新的数列,则__________.
13. 若,则______.
14. 已知椭圆与双曲线有共同的焦点,,点为两曲线的一个公共点,且,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,那么的最小值为______.
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. 如图,正四棱柱中,,点在上且.
(1)证明:平面;
(2)求异面直线与所成角的大小;
(3)求平面与平面所成角的正弦值.
16. 公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯在《平面轨迹》一书中,曾研究了众多的平面轨迹问题,其中有如下结果:平面内到两定点距离之比等于已知数的动点轨迹为直线或圆,后世把这种圆称之为阿波罗尼斯圆.已知平面直角坐标系中且.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)若点P在(1)的轨迹上运动,点M为AP的中点,求点M的轨迹方程;
(3)若点在(1)的轨迹上运动,求的取值范围.
17. 已知常数,函数.
(1)若,求的取值范围;
(2)若、是的零点,且,证明:.
18. 已知数列的前n项和.若,且数列满足.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求证:数列的前n项和;
(3)若对一切恒成立,求实数的取值范围.
19. 平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别是,以为圆心以3为半径的圆与以为圆心以1为半径的圆相交,且交点在椭圆上.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设椭圆,为椭圆上任意一点,过点的直线交椭圆于两点,射线交椭圆于点.
(i)求的值;
(ⅱ)求面积的最大值.
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