内容正文:
重庆市渝西中学高 2027 级高二 (上) 学期12月考试数学试卷
本试卷分第 Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分, 满分 150 分, 考试时间 120 分钟.
第 Ⅰ卷(选择题)
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.数列 , , , … 的一个通项公式为 ( )
2.抛物线 y2 = 4x 上一点 M 与焦点间的距离是 10, 则点 M 到y 轴的距离是 ( )
A. 10 B. 9 C. 8 D. 5
3.等差数列{an } 的前n 项和为 Sn , 若 S5 = S10 , a5 = 1, 则 a1 = ( )
A. -2 B. C. 1 D. 2
4. 已知函数 f (x ) = x2 + 1, 则 )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
5.在平面直角坐标系 xOy 中,若△ABC 的顶点 A(0, -2) 和C(0, 2) ,顶点 B 在椭圆上,则 的值是 ( )
A. B. 2 C. 2 D. 4
6.若 f = x + 3sin 数列 {an }满足 an , 则 f (a1 ) + f (a2 ) + ... + f (a2022 ) = ( )
A. 2022 B. 2023 C. 4044 D. 4046
7. 已知双曲线与抛物线 y2 = 4x 的一个交点为 M.若抛物线的焦点为 F,且 FM = 5 ,则双曲线的焦点到渐近线的距离为 ( )
A. B. 2 C. D.
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8. 已知数列{an } 中, a1 = 2, n(an+1 - an ) = an + 1, n ∈ N* , 若对于任意的 a ∈[-2, 2], n ∈ N* , 不等式
t2 + at -1恒成立, 则实数t 的取值范围为 ( )
A. (-∞, -2] U [1, +∞) B. (-∞, -2] U [2, +∞) C. (-∞, -1] U [2, +∞) D. [-2, 2]
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.下列说法正确的是 ( )
A. 已知函数 f(x) = x3 + 2x , 则该函数在区间[1,3]上的平均变化率为 30
B. 已知 A(x1, y1 ) , B(x2, y2 ) 在函数 y = f(x) 图象上, 若函数f(x)从 x1到 x2平均变化率为 , 则曲线y = f(x) 的割线 AB 的倾斜角为
C. 已知直线运动的汽车速度 V 与时间t 的关系是 V = 2t2 - 1, 则 t = 2 时瞬时加速度为 7
D. 已知函数 fx , 则 f(9.05) ≈ 3.008
10. 我们通常称离心率为 的椭圆为 “黄金椭圆 ”. 如图, 已知椭圆C , A1, A2, B1, B2 为顶点, F1, F2 为焦点, P 为椭圆上一点,满足下列条件能使椭圆 C 为“黄金椭圆”的有 ( )
A. | A1F1 |, | F1F2 |, | F2 A2 | 为等比数列 B. 上F1B1A2 = 90。
C. PF1 丄 x 轴, 且 PO//A2B1 D. 四边形 A1B2 A2 B1 的内切圆过焦点 F1 , F2
11.在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列.现对数列 1, 2 进行构造, 第一次得到数列 1, 2, 2; 第二次得到数列 1, 2, 2, 4, 2, 依次构造,第n (n ∈ N*)次得到的数列的所有项的积记为 an , 令bn = log2an .给出下列四个结论, 正确的是 ( )
A. 第三次得到的数列共 9 项 B. an+1 = a
C. 数列是等比数列 D. 对每个正整数 n , 以bn , bn+1, bn+2 为边长能构成一个三角形
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第Ⅱ卷 (非选择题)
三、填空题: 本大题 3 个小题, 每小题 5 分, 共 15 分. 各题答案必须填写在答题卡上相应位置(只填结果, 不写过程) .
12.倾斜角为 90°且与点(1, 1) 距离为 2 的直线方程为 .
13. 已知正项等比数列{an }的前 n 项和为 Sn, 且 4a1 + 7a3 = 2a2 . a4 , 若 a1 = 1, 则 S5 = ___________.
14.设点 P(x, y) 是曲线 a|x|+b|y|=1 (a>0, b>0) 上任意一点, 其坐标 (x, y) 均满足 + ≤2, 则a+b 取值范围为 .
四、解答题: 本大题 5 个小题, 共 77 分. 各题解答必须答在答题卡上(必须写出必要的文字说明 、演算步骤或推理过程) .
15.(本小题满分 13 分) 已知直线 l 经过点 P(2, 4 ).
(1) 若点Q(1, 1)在直线l上, 求直线l的方程;
(2) 若直线l与直线4x — 3y = 0 垂直, 求直线l的方程.
16.(本小题满分 15 分)如图,在多面体 ABCDEFG 中,矩形 ADEF,矩形 CDEG 所在的平面均垂直于正方形ABCD 所在的平面, 且 AB = 2, AF = 3.
(1) 求多面体 ABCDEFG 的体积;
(2) 求平面 BFG 与平面 ADEF 所成锐二面角的余弦值.
17.(本小题满分 15 分)已知等差数列{an } 的前 n 项和为Sn ,且 a5 = 10, S7 = 56.
(1)求数列{an } 的通项公式;
(2)已知数列{bn }满足bn = ,
(i) 求数列{bn } 的前 n 项和Tn ;
(ii) 若不等式n λ < Tn 对任意 n ∈N* 恒成立, 求实数 λ 的取值范围.
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18.(本小题满分 17 分)已知抛物线 E 的顶点为坐标原点, 对称轴为 x 轴, 且直线 y=x+ 1 与 E 相切. (1)求 E 的方程.
(2)如图,设 P 为 E 的准线上一点, 过 P 作 E 的两条切线, 切点为A,B,直线 AB的斜率存在, 且直线 PA, PB 与 y 轴分别交于 C, D 两点.
①证明: PA ⊥PB.
②试问是否为定值?若是, 求出该定值; 若不是, 请说明理由.
19.(本小题满分 17 分)将平面直角坐标系中的一列点 A1(1, a1) ,A2(2, a2), … , An(n, an), …记为 |An |, 设f(n)= An An+1 •j, 其中j 为与 y 轴方向相同的单位向量. 若对任意的正整数 n, 都有f(n+1) > f(n), 则称{An }为 T 点列.
(1) 判断 A1(1, 1),A2 A … ,An …是否为 T 点列, 并说明理由;
(2) 若{An }为 T 点列, 且 a2>a1.任取其中连续三点 Ak,Ak+ 1 ,Ak+2, 证明△AkAk+ 1Ak+2 为钝角三角形;
(3)若{An }为 T 点列, 对于正整数 k, l, m(k<l<m), 比较 A1 Am+k •j 与 A1—kAm •j 的大小, 并说明理由.
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$高2027级高二(上)学期第三次学月考试(数学答案解析)
1D2.B3.B4.D5.A6.A7.C8.B9.BD10.BD
11.AC
11.【详解】第三次得到的数列,在第二次得到的数列的基础上增加4项,共9项,所以A正确:
由已知4=1×2×2=4,4=1x2×2×4x2=32,所以424,
1
当n之2时,设第n次构造后得到的数列为1,x1,x2,…,x,2,则a。=2xx2…x,
则第n+1次构造后得到的数列为1,x,x,xx,x2,…,-1,,2x,2,
则a=4=4x(
所以B不正确:
网a=方女.则an=e风-s店)-1边,所以子毛》
因4=l8:4=lg4=2,则6
。≠0
所以数列色}是以子为首项,3为公比的等比数列,所以C正确
因为数列色}是以为首项3为公比的等比数所以。号多所以通
3+1
丽数y=31在定义域上单调递增,所以对每一个正整数有b,<b1<b,
2
假设以b,b,bn+2为边长能构成一个三角形,所以bn+b1>b+2,
从而3++3+132+1,即3+3142>32+.
2
2
2
即3+2-31-3”=3”(9-3-1)=5·3”<1,显然不成立,所以D不正确故选:AC
12.x=3或x=-113.3114.[2,+∞).
14.解:曲线alxl+bly=1(a>0,b>0),
当x,y≥0时,化为ax+by=1;
当x≥0,y≤0时,化为ax-by=1;
当x≤0,y≥0时,化为-ax+by=1;
当x≤0,y≤0时,化为-ax-by=1.
画出图象:表示菱形ABCD.
由V×2+y2+2x+1+V×2+y2-2x+1≤2W2.即
V(x+1)2+y2+(x-1)2+y2≤2W2.
设M(-1.0.N1.01,则2pl≤22.BD≤2V反.5<2.名<aE
a
解得b≥1,√2a≥1,.√2ab≥1+1=2.√2a+b取值范围为2,+∞),
故答案为:[2,+∞).
四、解答题:本太题5个小题,共77分
15.解析:(1)直线1经过点2(1,1)和点P(2,4),直线1的斜率k=3,
…2分
直线1的方程为3x-y-2=0(或y=3x-2);…6分
(2)因为直线1与直线4x-3y=0垂直,设直线1的方程为3x+4y+m=0,…8分
因为直线1过点P(2,4),所以3×2+4×4+m=0,解得=-22.…10分
所以直线1的方程为3x+4y-22=0…13分
I6.解析:(1)`.AF⊥AD,∴AF⊥平面ABCD,同理ED,GC均与平面ABCD垂直,故可将多面体补成
如图所示的长方体ABCD-FHGE,此长方体体积为2×2×3=12,…2分
三棱锥B-FHG的体积为二×2×3=2,……4分
E
故此多面体的体积为10;…6分
F
(2)以A为坐标原点,AB,AD,AF分别为x,y,2轴正方向建立空间直角坐标系,
则A0,0,0),B(2,0,0),D0,2,0),F(0,0,3),G(2,2,3),…9分
D
BF=(-2,0,3),FG=(2,2,0),设平面BFG的法向量为m=(x,y,9),
B
2*2=0
-2x+3z=0
则
令x=1得m--1,)
……11分
又ABCD为正方形,:AB IAD,故ABI平面ADEF,
∴.i=(1,0,0)为平面ADEF的一个法向量,…13分
1
cos(m,)=
3V22
22,
…14分
故平面BFG与平面ADEF所成锐二面角的余弦值为
3V22
…15分
22
a1+4d=10
17.【详解】(1)设等差数列{a}的公差为d,则
+7x6d=56
7a1+2
解得
q=d=2,…2分
D
B
a=4+(n-1)d=2+2(n-1)=2n;…4分
/(2)(0由1)知b2=2点=2=2分,…5分
n-1 n
+2+2,
…6分
,
……7分
2
2+2京+2+…+
22+1=
-1、+2
…8分
1
.1
24
2
2
Tn=2-九+2
……………9分
29
(们)由①得(11<2-"+2+”=2-名
2#2
2#,
……10分
设c=2-3
,则-2品,-6-)(-引>0,数列c,}是递瑚数到.1分
当n为偶数时,<2会恒成立,A<:会-
22-2
………12分
为奇数时、<2名恒成立,-A<2子,>1,……
·实数入的取值范围为-1
3
…15分
18.(本小题满分17分)已知抛物线E的顶点为坐标原点,对称轴为x轴,且直线y=x+1与E相切.
(1)求E的方程…4分
(2)设P为E的准线上一点,过P作E的两条切线,切点为A,B,直线AB的斜率存在,且直线PA,PB
与y轴分别交于C,D两点.
①证明:PAL PB.…9分
PC·AB
②试问
是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.…17分
PB·CD
(1)解:依题意可设E的方程为y2=2px(p≠0),
联立/广=2p
得x2+2(1-p)x+1=0,
y=x+1,
依题意得△=4(1一p)2一4=0,
解得p=2或p=0(舍去),故E的方程为y=4x
(2)①证明:设A(x1,),B(,2),P(一1,m).
18解析:设过点P且与E相切的直线1的斜率为k,则1:y一m=(x十1),
联立小=红+m+,
得ky2-4y十4(m+k)=0.
y2=4x,
则△:=16-16(m+k)k=0,
即k2十mk-1=0,
由题意知,直线PA,PB的斜率k1,k2为方程k2十mk一1=0的两根,
则kk2=一1,故PA⊥PB.
②解:不妨设PA的斜率k>0,则PB的斜率kz<0,
设PA,PB的倾斜角分别为01,a,直线AB的倾斜角为0。且斜率为k,
k=tanA,=业二y=,业二y=
4
T2x1
由0可知21=青,即0=号.同理可得为=忌,
2
2,=2=2
则k=k2十k
-mm
因为an∠PcD=tam受-)=名
tan 0-tan 6o
是一
tan∠PBA=am0.-6)=1+amA·mA1十k:.2m+2k'
所以Pa-代D吉-点-器o
m+2k2 k
k1(m+2k2)
则tan∠PCD=tan∠PBA,从而∠PCD=∠PBA,
又PALPB,则R△SPCD/Ri△PaA,所以答器故S:品=1为定值
19.解:(1){A}为T点列.理由如下:
由题意可知,A1,n高,0,1,所-Aaj品
…1分
ard(六台》aaia>0,
即f(t1)>f(n),n=1,2,,
…2分
所以A11,10,A2(2,2,A33,号),Am,马,…为T点列:
…3分
(2)由题意可知,
AnA1(1,a1an,j(0,1),所以f(n)=AnAt1jan1an,…4分
因为{An}为T点列,所以f(t1)-f(n)=a+2-a+1-(a+1-a)>0,n=1,2,,…5分
又因为>,所以2-m>0,
所以对A中连续三点Ak,A+1,A+2,都有+2-+1>+1-k>0,+2>G+1>,6分
又|AkA+112-1+(ak1-ak)2,|AAk+2|2=4+(ak2-ak)2,,|Ak+1Ak+212-=1+(ak2ak+H)2.
所以|AkAk+212>Ak+1Ak+212>|AkAk+1I2,
所以∠AA+以42为△AA+A+2的最大内角,…7分
由余弦定理可得,cos∠AkAk+1A+2
1A2Ax2-AxAx212
21AK1AK2AkAK+1
…8分
=2ak+2-2a1k-2ak41at2t2a+2ak-2_2(ak+1ak)(a+1-ak42)-
21Ak12AkAkti
∠0
…9分
2Ak+1Ak+2小AkAk+11
故∠AA+A+2为钝角,所以△A4+A+2为钝角三角形;……10分
(3)由正整数k,1,m满足k<1<,则23,…11分
因为{An}为T点列,由(Ⅱ)知a+2-a+1>a+1-a,n=1,2,···,…12分
所以an+t-anm+t-l>am+k-1-am+t-2,
Cmtk-1 -Clm+k-2>amtk-2-alm+k-3,
am+1 -am am-am-1,
两边分别相加可得am+k-am>am+t-1-am-l,…13分
所以am+t-1-an-1>anm+k-2-am-2>a-a-k,则amt-an>4-a-k,…14分
所以4m+t->a4n-G4-6,…15分
又A1A(m+-1,aa1),A1-kA(mr1,ana1-k),
所以A1Amhj护am收a1,A1-kAn'j=an-a1k,…16分
所以A1AjA1kAj.…17分