内容正文:
高二年级期末热身考试(数学)
一、单选题
1. 直线的倾斜角为( )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 150°
2. 设等差数列的公差为,若,,则( )
A B. C. D.
3. 如图,在平行六面体中,为的中点,则用向量可表示向量为( )
A B.
C. D.
4. 抛物线有如下光学性质:过焦点光线经抛物线反射后平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线y2=4x的焦点为F,一条平行于x轴的光线从点M(3,1)射出,经过抛物线上的点A反射后,再经抛物线上的另一点B射出,则直线AB的斜率为( )
A B. C. ± D.
5. 已知数列前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
6. 已知点是抛物线上的一个动点,则点到点的距离与到该抛物线的准线的距离之和的最小值为( )
A. B. 3 C. D.
7. 已知数列是公差为2的等差数列,若成等比数列,则( )
A. 9 B. 12 C. 18 D. 27
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线与椭圆交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 以下关于向量的说法正确的有( )
A. 若=,则=
B. 若将所有空间单位向量的起点放在同一点,则终点围成一个圆
C. 若=-且=-,则=
D. 若与共线,与共线,则与共线
10. 已知方程,则( )
A. 时,方程表示椭圆 B. 时,所表示的曲线离心率为
C. 时,方程表示焦点在y轴上的双曲线 D. 时,所表示曲线的渐近线方程为
11. 如图,在平行六面体中,以顶点为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是,下列说法中不正确的是( )
A.
B. 平面
C. 向量与的夹角是
D. 直线与所成角的余弦值为
三、填空题
12. 若数列的前项和为,则的通项公式是_______.
13. 抛物线,过焦点的弦AB长为8,则AB中点M的横坐标为____.
14. 已知为坐标原点,圆上恰好有两个点到点的距离为1,则实数的取值范围为______.
四、解答题
15. 已知直线:,直线:.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数值.
16. 已知圆.
(1)若直线经过点,且与圆相切,求直线的方程;
(2)设点,点在圆上,为线段的中点,求的轨迹的长度.
17. 已知正项等差数列满足:且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足:,求数列的前项和.
18. 在四棱锥中,,底面为菱形,点为菱形对角线的交点,且.
(1)证明:;
(2)若,问:在棱上是否存在一点,使得与平面所成角的余弦值为?
19. 已知抛物线:的焦点为点F,点M在第一象限,且在抛物线上,若,且点M到y轴的距离1,延长MF交抛物线点N.
(1)求抛物线的方程及线段MN的长;
(2)直线l与抛物线交于A,B两点,记直线MA的斜率为,直线MB的斜率为,当时,直线l是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.
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高二年级期末热身考试(数学)
一、单选题
1. 直线的倾斜角为( )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 150°
【答案】C
【解析】
【分析】根据直线的一般式方程可求得直线的斜截式方程,再根据斜截式方程得出直线斜率,从而求出倾斜角.
【详解】由题意得,,
即直线的斜率为,
所以直线的倾斜角的正切值为,
则直线的倾斜角为.
故选:C.
2. 设等差数列的公差为,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用等差数列的通项公式可得出关于的等式,解之即可.
【详解】由已知可得,解得.
故选:B.
3. 如图,在平行六面体中,为的中点,则用向量可表示向量为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意结合空间向量的线性运算求解.
【详解】由题意可得:
.
故选:B.
4. 抛物线有如下光学性质:过焦点的光线经抛物线反射后平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线y2=4x的焦点为F,一条平行于x轴的光线从点M(3,1)射出,经过抛物线上的点A反射后,再经抛物线上的另一点B射出,则直线AB的斜率为( )
A. B. C. ± D.
【答案】A
【解析】
【分析】由平行线求得点坐标,再求得焦点坐标后,由两点坐标可得斜率.
【详解】将y=1代入y2=4x,得x=,即,由抛物线的光学性质可知,直线AB经过焦点F(1,0),所以直线AB的斜率为,
故选:A.
5. 已知数列前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用裂项相消法求和.
【详解】,
,
.
故选:D.
6. 已知点是抛物线上的一个动点,则点到点的距离与到该抛物线的准线的距离之和的最小值为( )
A. B. 3 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,确定点与抛物线的位置关系,再借助抛物线定义求解即得.
【详解】抛物线中,当时,,则点在抛物线外,
抛物线的焦点,准线,过作直线的垂线,垂足为,连接,
则,于是,
当且仅当点是线段与抛物线的交点时取等号,
所以点到点的距离与到该抛物线的准线的距离之和的最小值为.
故选:C
7. 已知数列是公差为2的等差数列,若成等比数列,则( )
A. 9 B. 12 C. 18 D. 27
【答案】D
【解析】
【分析】利用等比中项列式,借助等差数列通项公式求解即得.
【详解】由成等比数列,得,
所以,解得,
所以.
故选:D
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线与椭圆交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设,根据题目条件和椭圆定义表示其他边长,利用勾股定理得出和的关系,分别在和直角中表示,建立等量关系求椭圆离心率.
【详解】设,则,
由椭圆的定义得,,
由得,即,
整理得,解得或(舍去),
∴,故点在轴上.
如图,在直角中,,
在中,,
化简得,
∴椭圆的离心率.
故选:C.
二、多选题
9. 以下关于向量的说法正确的有( )
A. 若=,则=
B. 若将所有空间单位向量的起点放在同一点,则终点围成一个圆
C. 若=-且=-,则=
D. 若与共线,与共线,则与共线
【答案】AC
【解析】
【分析】根据向量的基本概念和性质即可逐项判断.
【详解】若=,则和的大小相等,方向相同,故A正确;
将所有空间单位向量的起点放在同一点,则终点围成一个球,故B错误;
若=-,=-,则=-=,故C正确;
若与共线,与共线,则当时,无法判断与关系,故D错误.
故选:AC.
10. 已知方程,则( )
A. 时,方程表示椭圆 B. 时,所表示的曲线离心率为
C. 时,方程表示焦点在y轴上的双曲线 D. 时,所表示曲线的渐近线方程为
【答案】BC
【解析】
【分析】根据椭圆、双曲线的简单几何性质计算可得;
【详解】解:因为,
对于A:若方程表示椭圆,所以,解得或,故A错误;
对于B:若,则,所以、,所以,所以离心率,故B正确;
对于C:若方程表示焦点在y轴上的双曲线,则,解得,故时,方程表示焦点在y轴上的双曲线,即C正确;
对于D:若,则曲线方程为,则渐近线方程为,故D错误;
故选:BC
11. 如图,在平行六面体中,以顶点为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是,下列说法中不正确的是( )
A.
B. 平面
C. 向量与的夹角是
D. 直线与所成角的余弦值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用向量的基底运算可求,利用向量垂直及线面垂直的判定可得B的正误,利用向量的基底运算可求C,D的正误.
【详解】对于A,,
,
所以,选项A错误;
对于B,
,所以,即,
,所以,即,因为,平面,所以平面,选项B正确;
对于C:向量与 的夹角是,所以向量与的夹角也是,选项C错误;
对于D,,,
所以,
,
同理,可得;
,
所以,所以选项D错误.
故选:ACD.
三、填空题
12. 若数列的前项和为,则的通项公式是_______.
【答案】
【解析】
【分析】利用与的关系即得.
【详解】因为,
所以,,
当时,,
所以,
∴是以3为首项,为公比的等比数列,
所以.
故答案为:.
13. 抛物线,过焦点的弦AB长为8,则AB中点M的横坐标为____.
【答案】2
【解析】
【分析】利用梯形中位线定理,结合抛物线的定义,先求出弦的中点到准线的距离,最后求出弦的中点的横坐标.
【详解】抛物线准线的方程为:,焦点为,分别过,
作,垂足为,在直角梯形中,,
由抛物线的定义可知:,因此有,
所以点的横坐标为.
故答案为:2.
14. 已知为坐标原点,圆上恰好有两个点到点的距离为1,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】将圆的方程转化为标准形式:(),圆上恰好有两个点到点的距离为1等价于以为圆心,1为半径的圆与圆相交,利用圆心距之间的关系即可求解.
【详解】由题,圆:(),所以圆圆心为,半径为,
圆上恰好有两个点到点的距离为1等价于以为圆心,1为半径的圆与圆相交,
即,解得,故实数的取值范围为.
故答案为:
四、解答题
15. 已知直线:,直线:.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据两条直线平行公式计算即可求参,再检验是否重合;
(2)根据两条直线垂直公式计算即可求参.
【小问1详解】
因为,所以,
整理得
解得或.
当时,重合;
当时,,符合题意.
故.
【小问2详解】
因为,所以
解得或.
16. 已知圆.
(1)若直线经过点,且与圆相切,求直线的方程;
(2)设点,点在圆上,为线段的中点,求的轨迹的长度.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)易判断点A在圆,因此切线方程有两条,分直线的斜率不存在和直线斜率存在讨论即可;
(2)利用相关点法求出的轨迹方程,进而可求的轨迹的长度.
【小问1详解】
圆C的标准方程为:
点在圆外,
故过点A且与圆C相切的直线有2条,
①当直线的斜率不存在时,
圆心到直线的距离
直线与圆C相切.
(2)当直线的斜率存在时,可设直线,即
圆心C到直线的距离,
由题意,解得,
此时,即,
终上所述,直线的方程为或.
【小问2详解】
设因为为的中点,
所以,
点E在圆C上
,
即,
即,
所以点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
的轨迹的长度为.
17. 已知正项等差数列满足:且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足:,求数列的前项和.
【答案】(1)或
(2)或
【解析】
【分析】(1)由题意,根据等差数列的通项公式建立方程,解得或,结合等差数列的通项公式即可求解;
(2)由(1),结合等差、等比数列前项求和公式计算即可求解.
【小问1详解】
设正项等差数列的公差为,由成等比数列,
得,则,
又,即,解得或,
当时,
当时,
所以数列的通项公式为或.
【小问2详解】
由题意得,当时,,则,
所以数列的前项和;
当时,,则,且,
故是以2为首项,4为公比的等比数列,
则,
.
故数列的前项和或.
18. 在四棱锥中,,底面为菱形,点为菱形对角线的交点,且.
(1)证明:;
(2)若,问:在棱上是否存在一点,使得与平面所成角的余弦值为?
【答案】(1)见解析; (2)点M不存在.
【解析】
【分析】(1)由线面垂直的判定定理可直接证明结论成立;
(2)假设存在点,使得,以为原点,为轴,与中点的连线为轴,为轴,建立空间直角坐标系,根据与平面所成角的余弦值为,求出的值,即可得出结果.
【详解】(1)证明: 为等腰三角形
又为中点 ,
底面为菱形 , ,
,,
(2)以为原点,为轴,与中点的连线为轴,为轴,
建立空间直角坐标系.则,,,,,
令, 则,
设平面的一个法向量为
由 得,
令 得,
解得,
又, 不存在.即这样的点M不存在.
【点睛】本题主要考查线面垂直的判定,以及已知线面角求参数的问题,熟记判定定理即可证明第一问;对于线面角的求法,通常采用空间向量的方法,属于常考题型.
19. 已知抛物线:的焦点为点F,点M在第一象限,且在抛物线上,若,且点M到y轴的距离1,延长MF交抛物线点N.
(1)求抛物线的方程及线段MN的长;
(2)直线l与抛物线交于A,B两点,记直线MA的斜率为,直线MB的斜率为,当时,直线l是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1);;
(2)直线l过定点
【解析】
【分析】(1)由抛物线定义即可得抛物线E的方程,从而再得到、的坐标,即可得线段MN的长;
(2)设出、两点坐标,结合抛物线方程与,可得,再设出直线AB的方程,联立曲线结合韦达定理,可得,故,从而得到直线所过定点.
【小问1详解】
,且点M到y轴距离1,
由抛物线的定义得,即,解得.
抛物线E的方程为.
抛物线焦点.又点M到y轴的距离为1,且在抛物线上,
点M的横坐标为1.直线MN的方程为.
联立,解之得或,
点M在第一象限,,,
;
【小问2详解】
设,,
,,同理可得:,
,
整理得,(*)
设直线AB的方程为,
联立方程,消去x,则,
,
由韦达定理得,,
将其代入(*)式得,解得,
直线AB的方程为,
当时,,
直线l过定点.
【点睛】关键点睛:本题第二问关键在于通过题目所给,结合抛物线方程得到、两点纵坐标的关系,从而可设出直线l,联立曲线,借助韦达定理得到、两点纵坐标的关系.
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