内容正文:
高二下学期3月份数学月考试卷
满分150分,考试时间120分钟
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)
第I卷(选择题 共58分)
一、单选题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求.
1. 圆与圆的位置关系是( )
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 内含
【答案】C
【解析】
【分析】求出两圆圆心距,结合圆与圆的位置关系可得出结论.
【详解】圆的圆心,半径为,
圆的圆心,半径,
两圆的圆心距为,所以,所以两圆的位置关系为外切.
故选:C.
2. 已知椭圆的焦点在轴上,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由焦点在轴上的椭圆特征列出关于的不等式,求解可得答案.
【详解】,解得.
故选:A.
3. 已知空间向量,,若与垂直,则等于( )
A. B. C. 3 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量垂直的坐标表示及模长公式即可求解.
【详解】因为,,与垂直,
所以,解得,
所以,所以.
故选D.
4. 已知直线与曲线在点处的切线垂直,则直线的斜率为( )
A. -1 B. 1 C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】可得,得到,进而求得直线的斜率,得到答案.
【详解】由函数,可得,
则,所以直线的斜率为.
故选:C.
5. 若数列满足,,则( )
A. B. 2 C. 3 D.
【答案】A
【解析】
【分析】先分析归纳出数列的周期,利用周期可得答案.
【详解】∵数列满足,,∴,
∴,,,,
∴是周期为3的周期数列,而,故.
故选:A
6. 已知正项数列满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定的递推公式,利用构造法探讨数列的特性即可得解.
【详解】依题意,,则数列是以为公比的等比数列,因此,
所以.
故选:B
7. 记数列的前项和为,若,则( )
A. 590 B. 602 C. 630 D. 650
【答案】A
【解析】
【分析】根据作差得到,再计算出,即可得到,再利用并项求和法计算可得.
【详解】因为,
所以,
两式相减可得.
由,,解得,
所以,满足上式,故,
所以
.
故选:A
8. 已知过点可以作曲线的两条切线,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先对函数求导,设切点,写出切线方程,将点代入切线方程,得到,根据切线有两条,得到方程有两根,结合判别式即可求出结果.
【详解】由得,
设过点的直线与曲线切于点,
则切线斜率为,
所以切线方程为
因为切线过点,
所以,整理得,
因为过点的切线有两条,
所以方程有两不同实根,
因此,解得或,
即实数a的取值范围是.
故选:B
二、多选题: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. 已知等差数列的前项和为,且,则( )
A.
B.
C. 当时,取最大值
D. 当时,的最小值为19
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A,根据等差数列的基本性质,结合分析公差判断即可;对B,根据作差法结合A中结论分别判断的正负即可;对C,由判断即可;对D,根据可得,再分析时满足判断即可.
【详解】对A,则,
由等差数列性质可得,即.
因为,若公差,则,不满足,故,则.
则,故A正确;
对B,由A,,故.
则,则,
又,故,故B正确;
对C,由可得,故当时,取最大值,故C错误;
对D,由,,可得.
故当时,需要满足,故的最小值为19,故D正确.
故选:ABD
10. 已知直线与圆交于点,点中点为,则( )
A. 的最小值为
B. 的最大值为4
C. 为定值
D. 存在定点,使得为定值
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用直线过定点进行逐项分析,对于A,根据和直线垂直时,取最小值求解即可;对于B,验证直线能否过圆心即可; 对于C,联立直线和圆的方程,将表示出来求解即可;对于D,利用,结合直角三角形斜边的中线等于斜边的一半求解即可.
【详解】直线,即,
故直线过定点,且圆的圆心为,半径为2,
,故在圆内,
对于A,当和直线垂直时,圆心到直线的距离最大,距离,
此时最小,,故A正确;
对于B,当时,为圆的直径,此时直线过圆心,
方程无解,故直线不可能过圆心,故B错误;
对于C,设,则,
当直线斜率不存在时,,联立圆得,,
此时
当直线斜率存在时,设直线,联立圆,
得,即,
,
,,
,
带入得:,
故为定值,故C正确;
对于D,中点为,故,且在上,
所以,故是直角三角形,
当为中点时,为定值,故D正确.
故选:ACD
11. 已知抛物线的焦点为,从点发出的光线经过抛物线上的点(原点除外)反射,则反射光线平行于轴.经过点且垂直于轴的直线交抛物线于两点,经过点且垂直于轴的直线交轴于点;抛物线在点处的切线与轴分别交于点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题意,得到各线段的长度,从而判断AB,利用抛物线光学性质,结合抛物线的定义判断CD.
【详解】对于AB,设点,则,,
则,而,
所以,故A错误;
又,则,故B正确;
对于C,如下图所示,过点作轴的平行线,与抛物线的准线交于点,
又题意所给抛物线的光学性质可得,
又,所以,从而,故C正确;
对于D,因为,所以,即为的角平分线,
又由抛物线定义知,结合,可得四边形为菱形,
而轴经过线段中点,从而与轴的交点即为点,所以,故D正确.
故选:BCD.
第II卷(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在各项均为正数的等比数列中,,,则________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等比数列性质计算作答.
【详解】等比数列中,,由,
得,由,得,
所以.
故答案为:3.
13. 已知曲线与直线相切,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由的导数出发,设出切点坐标,利用导数方程,由此求得的值.
【详解】由,得,
设切点为,
则,,
消去得,
函数在区间上单调递增,且,
,此时.
故答案为:
14. 已知各项均为正数的数列的前n项和为,且,数列满足,若对任意恒成立,则的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】先由关系求解数列通项公式,代入式子整理得,对整数奇偶性分类讨论进行数列求和,得数列的最大值,进而得到范围.
【详解】当时,,
又,解得,
由①,
则当时,②,
两式①②相减得,,
即,又,则,
所以数列是以为首项,的公差的等差数列,
故,
则
令,
又
则数列是递增数列,且;
数列是递减数列,,
若恒成立,
且恒成立,
所以,且,解得,
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15 已知函数.
(1)求函数的解析式;
(2)设,求曲线的斜率为的切线方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)先对给定函数求导,然后将代入导函数求出的值,进而得到函数的解析式.
(2)先求出的表达式,再对求导,根据切线斜率求出切点坐标,最后利用点斜式求出切线方程.
【小问1详解】
对求导,可得
把代入,得到. 解得.
把代入,得到.
【小问2详解】
已知,把代入可得. 对求导,可得.
因为曲线切线斜率为,所以令,即.
解得或.
当时,.
当时,.
当切点为,切线方程为,整理得.
当切点为,切线方程为,整理得.
综上所得,的斜率为的切线方程为或.
16. 如图,在四棱锥中,平面,点M是棱上一点,且.
(1)若,求证:平面;
(2)求二面角的正弦值;
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用向量去证明平面;
(2)利用空间向量先求得二面角的余弦值,进而求得其正弦值.
【小问1详解】
∵在四棱锥中,平面,
∴以A为原点,为x轴,为y轴,为z轴,建立空间直角坐标系,
∵点M是棱上一点,,,.
∴,
,
设平面的法向量,
则,取,得,
∵平面,∴平面.
【小问2详解】
,
设平面的法向量,
则,取,得,
又为平面的一个法向量,
设二面角的平面角为,则
则,则
∴二面角的正弦值为.
17. 已知各项均为正数的数列的前n项和为,且,(且).
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)利用()化简题中条件,可得列是以1为首项,1为公差的等差数列,求得,再根据(),即可求解;(2)利用错位相减法求和即可.
【小问1详解】
当时,,
即,解得.
因为(),
所以(),
又(,),,
所以(),
又,
所以数列是以1为首项,1为公差的等差数列,
所以,所以.
当时,,
当时,,满足上式,
所以数列的通项公式为.
【小问2详解】
由(1)知,
所以,
所以,
所以,
所以.
18. 已知双曲线的左、右焦点分别为,点在上,且的面积为.
(1)求双曲线的方程;
(2)记点在轴上的射影为点,过点的直线与交于两点.探究:是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2),为定值.
【解析】
【分析】(1)根据的面积为,表示为,结合双曲线方程,即可得到答案;
(2)首先设直线的方程与双曲线方程联立,并用坐标表示和,并利用韦达定理表示,即可化简求解.
【小问1详解】
设双曲线的焦距为,
由题意得,,
解得,故双曲线的方程为.
【小问2详解】
由题意得,,
当直线的斜率为零时,则.
当直线的斜率不为零时,设直线的方程为,点,
联立,整理得,
则,解得且,
所以,
所以
.
综上,,为定值.
19. 定义1:若数列满足①,②,则称为“两点数列”;定义2:对于给定的数列,若数列满足①,②,则称为的“生成数列”.已知为“两点数列”,为的“生成数列”.
(1)若,求的前项和;
(2)设为常数列,为等比数列,从充分性和必要性上判断是的什么条件;
(3)求最大值,并写出使得取到最大值的的一个通项公式.
【答案】(1)
(2)是的充要条件.
(3)的最大值为,
【解析】
【分析】(1)根据所给新定义,分n为奇偶讨论,分别求出前n项和;
(2)分别结合等比数列的定义,研究充分性、必要性即可得证;
(3)分析的取值,可得的关系,得出,据此可求出的最大值.
【小问1详解】
依题意
故
因,所以,
当为奇数时,,
当为偶数时,,即的奇数项,偶数项分别成等比数列.
故当为偶数时,
.
当为奇数时,.
综上所述,
【小问2详解】
充分性:因为,所以,
所以,
又因为,所以是以1为首项,1为公比的等比数列,
故是的充分条件.
必要性:假设为等比数列,而不为常数列,
则中存在等于0的项,设项数最小的等于0的项为,其中,
所以,
则等比数列的公比为.
又,得等比数列的公比为,与式矛盾,
所以假设不成立,所以当为等比数列时,为常数列,
故是的必要条件.
综上,可知是的充要条件.
【小问3详解】
当时,,当时,,
当时,,当时,.
综上所述,或或(上述四种情形每种中或1).
又由题意可知,所以,
所以,故的最大值为,
此时的通项公式可以是
【点睛】关键点点睛:本题的关键一方面在于对新定义的理解,运用,另一方面是能够对分类讨论,证明数列为等比数列,再由等比数列的通项公式,求和公式得解.
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高二下学期3月份数学月考试卷
满分150分,考试时间120分钟
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)
第I卷(选择题 共58分)
一、单选题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求.
1. 圆与圆的位置关系是( )
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 内含
2. 已知椭圆的焦点在轴上,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3. 已知空间向量,,若与垂直,则等于( )
A. B. C. 3 D.
4. 已知直线与曲线在点处的切线垂直,则直线的斜率为( )
A. -1 B. 1 C. D. 2
5. 若数列满足,,则( )
A B. 2 C. 3 D.
6. 已知正项数列满足,则( )
A. B. C. D.
7. 记数列的前项和为,若,则( )
A. 590 B. 602 C. 630 D. 650
8. 已知过点可以作曲线的两条切线,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题: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. 已知等差数列的前项和为,且,则( )
A.
B.
C. 当时,取最大值
D. 当时,的最小值为19
10. 已知直线与圆交于点,点中点,则( )
A. 的最小值为
B. 的最大值为4
C. 为定值
D. 存在定点,使得为定值
11. 已知抛物线的焦点为,从点发出的光线经过抛物线上的点(原点除外)反射,则反射光线平行于轴.经过点且垂直于轴的直线交抛物线于两点,经过点且垂直于轴的直线交轴于点;抛物线在点处的切线与轴分别交于点,则( )
A B.
C. D.
第II卷(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在各项均为正数的等比数列中,,,则________.
13. 已知曲线与直线相切,则______.
14. 已知各项均为正数的数列的前n项和为,且,数列满足,若对任意恒成立,则的取值范围是___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15 已知函数.
(1)求函数的解析式;
(2)设,求曲线斜率为的切线方程.
16. 如图,在四棱锥中,平面,点M是棱上一点,且.
(1)若,求证:平面;
(2)求二面角的正弦值;
17. 已知各项均为正数的数列的前n项和为,且,(且).
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
18. 已知双曲线的左、右焦点分别为,点在上,且的面积为.
(1)求双曲线的方程;
(2)记点在轴上的射影为点,过点的直线与交于两点.探究:是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
19. 定义1:若数列满足①,②,则称为“两点数列”;定义2:对于给定的数列,若数列满足①,②,则称为的“生成数列”.已知为“两点数列”,为的“生成数列”.
(1)若,求的前项和;
(2)设为常数列,为等比数列,从充分性和必要性上判断是的什么条件;
(3)求的最大值,并写出使得取到最大值的的一个通项公式.
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