内容正文:
2024级高二第六次定时训练
数学试题
考试时间:120分钟
一、单选题:本大题共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. 点到平面的距离为( )
A. B. 5 C. 3 D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间点的坐标的含义,即可得答案.
【详解】点在平面上的射影是,
则点到平面的距离为,
故选:B.
2. 若双曲线的离心率为,则它的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据离心率得出,再根据关系得出渐近线方程即可.
【详解】双曲线的离心率为,
所以,
则它的渐近线方程为.
故选:D.
3. 抛物线:的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将抛物线写成标准方程,即可根据准线方程的公式求解.
【详解】的标准方程为,故准线方程为,
故选:A
4. 设数列是以为公差的等差数列,是其前项和,,且,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D. 的最大值为或
【答案】D
【解析】
【分析】AB选项,先根据题目条件得到,从而,,AB错误;C选项,由得到C错误;D选项,得到当时,,,当时,,故D正确.
【详解】AB选项,因为,所以,
因为数列是以为公差的等差数列,所以,
故,解得,
又,所以,,AB错误;
C选项,,故C错误;
D选项,由于,,,故当时,,
当时,,故的最大值为或,D正确.
故选:D
5. 已知一个等差数列的项数为奇数,其中所有奇数项的和为,所有偶数项的和为,则此数列的项数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据等差数列的性质与其前项和的性质求解即可.
【详解】设该等差数列中有项,其中偶数项有项,奇数项有项,
设等差数列的前项和为,则,
为等差数列,,,解得,
,此数列的项数是项.
故选:.
6. 在四面体中,点G是的重心,设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用空间向量的线性运算及空间向量基本定理求解.
【详解】如图所示:
取AC的中点H,则,
又,
所以,
故选:C
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. 一支运输车队某天上午依次出发执行运输任务,第一辆车于早上8时出发,以后每隔15分钟发出一辆车.假设所有司机都连续开车,并都在中午12时停下来休息.每辆车行驶的速度都是80千米/小时,截止到12时这个车队所有车辆一共行驶了2660千米,则该车队一共发出( )辆车
A. 14 B. 14或19 C. 15 D. 15或16
【答案】A
【解析】
【分析】设共发出n辆车,第n辆车行驶时间为,由题可得,又设前n项和为,则,据此可得答案.
【详解】设共发出n辆车,第n辆车行驶时间为,其中.
因第一辆车于早上8时出发,以后每隔15分钟发出一辆车,则,即为等差数列.
又设前n项和为,则.
但注意到, ,则.
故选:A
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. 已知数列,则前六项适合的通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】
对四个选项中的数列通项公式分别取前六项,看是否满足题意,得出答案.
【详解】对于选项A,取前六项得:,满足条件;
对于选项B,取前六项得:,不满足条件;
对于选项C,取前六项得:,满足条件;
对于选项D,取前六项得:,不满足条件;
故选:AC
10. 已知等差数列的首项,公差,在中每相邻两项之间都插入个数,使它们和原数列的数一起构成一个新的等差数列,以下说法正确的有( )
A.
B. 当时,数列的公差为2
C. 当时,是数列中的项
D. 若是数列的项,则正整数的取值为、、
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用等差数列的通项公式判断A,根据题意与等差数列的通项公式判断B;利用等差数列的通项公式求得,进而求得,再进行检验可判断C;根据题意分析得,从而得到,再分析的取值即可判断D,从而得解.
【详解】对于A,由题意得,故A正确;
对于B,当时,数列的公差为,故B错误;
对于C,当时,数列的首项为2,公差为,
故,故,
令,解得,所以是数列的第8项,故C正确;
对于D,插入个数,则,,,,,
所以等差数列中的项在等差数列中对应的项的序号是
以1为首项,为公差的等差数列,即,
若是数列的项,则,即,
因为,所以的可能取值为,
则正整数的取值为、、,故D正确.
故选:ACD.
11. 已知直线:,圆:,动点在直线上,过点作圆的两条切线;切点分别为、,则下列描述正确的有( )
A. 若,则 B. 圆上有2个点到直线的距离为1
C. 存在点,使得 D. 直线过定点
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用切线长公式求解判定A;圆心到直线的距离及点与圆的位置关系可判定B;由切线长定理结合正弦函数的单调性确定的最大值即可判定C,根据两圆的位置关系及公共弦方程可得直线方程判定D.
【详解】圆:的圆心,半径,连接,
对于A,若,则,故A错误;
对于B,点到直线的距离,故直线与圆相离,
因为,所以圆上有2个点到直线的距离为1,故B正确;
对于C,由切线长定理知,,而,
又是锐角,正弦函数在上单调递增,则的最大值为,
当且仅当时取等号,因此的最大值为,故存在点,使得,故C正确;
对于D,设,则以为直径的圆的方程为,
即,
与已知圆的方程相减可得直线的方程为,
即,由,解得,
即直线过定点,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆的方程为,其面积为,则______.
【答案】
【解析】
【分析】把圆的一般方式化为标准方程即可得到圆的半径,利用圆的面积即可求得结果.
【详解】由得,圆的半径为,
由圆的面积为得,,解得.
故答案为:.
13. 已知两个等差数列2,6,10,,118及2,8,14,,116,将这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,则这个新数列的各项之和为__________.
【答案】560
【解析】
【分析】先求出新数列的公差及最后一项,再结合等差数列的前项和公式,即可求解.
【详解】等差数列2,6,10,…118中,公差,
等差数列2,8,14,…,116中,公差,
,6的最小公倍数是12,
由这两个等差数列的公共项组成一个新数列公差,
新数列最大项,
,
解得 ,
新数列中第10项
由这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列:
2,14,26,…,110
各项之和为
故答案为:560.
14. 如图,在正方体中,为线段上一点,则直线与所成的角的取值范围是_______.
【答案】
【解析】
【分析】设正方体的棱长为1,与所成的角为,以为坐标原点,直线,,分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,利用向量法分析即可求解
【详解】设正方体的棱长为1,与所成的角为,
以为坐标原点,直线,,分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,
所以,,,
设,所以,
所以,,,
所以,
因为,所以,所以,
又,所以.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,第15题13分,第16、17题分别15分,第18、19题分别17分,共77分.
15. (1)已知数列的前n项和,求这个数列的通项公式;
(2)已知数列的通项公式为前n项和为.求取得最小值时n的值.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)由数列中与的关系即可求解;
(2)首先求出数列的正负项,再判断取得最小值时n的值.
【详解】(1)因为,
当时,,
所以,
又时,不满足上式,
故数列的通项公式为.
(2)当,,解得:,
当和时,,
所以取得最小值时,.
16. 如图所示,已知平行六面体中,,,,为的中点.
(1)求长度;
(2)求异面直线与所成的角的大小.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用向量线性运算可得,利用向量数量积的定义和运算律可求得,由此可得的长;
(2)根据向量线性运算和数量积运算可求得,由此可得结果.
【小问1详解】
;
,,,
,
,即的长为.
【小问2详解】
,
,即与所成角为.
17. 在等差数列中,已知,.
(1)求通项及前项和;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的通项公式列方程求出和,即可得通项和前项和;
(2)利用绝对值的性质,分和两类情况求和即得.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
则,解得;
,
则,
;
【小问2详解】
数列的前n项和,
由(1)知,当时,,所以,
当时,
;
综上,.
18. 如图,在四棱锥中,底面是正方形,侧棱底面,,是的中点,是棱(含端点)上一点.
(1)若.求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)是否存在这样的点,使直线与平面所成角的正弦值为?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明:因为底面,底面,所以,
因为底面是正方形,所以,
平面
所以平面,
又因为平面,则有,
在中,,是的中点,故有,
因为,平面,所以平面,
平面,则,
又因为,EF,平面,且,
所以平面.
(2).
(3)存在,0或,
【解析】
【分析】(1)根据平面,由线面垂直的性质得线线垂直,即可根据平面得,结合线面垂直的判定即可求解;
(2)建立空间直角坐标系,求解平面法向量,即可根据向量的夹角公式求解;
(3)求解平面法向量,根据直线的方向向量与平面法向量的夹角即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以向量,,为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,
则,,,,
则,,,.
设平面的法向量,则即
令,得,所以平面的法向量,
设平面的法向量,则即
令,得,所以平面的法向量,
设平面和平面的夹角为,则,
所以平面和平面的夹角的余弦值为.
【小问3详解】
由(2)知,,,,
,,,,
假设存在这样的点F则有,
,
设平面的法向量,则即
令,得,,所以平面的法向量,
设直线与平面的夹角为,
则,
整理得,解得或,
因为,所以的值为0或,
故有的值为0或.
19. 已知椭圆的两个焦点分别为,,离心率为,点P为上一点,周长为,其中为坐标原点.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与交于A,B两点,
①求面积的最大值;
②设,试证明点Q在定直线上,并求出定直线方程.
【答案】(1)
(2)①;②证明见解析,
【解析】
【分析】(1)根据题意列出方程组,求出及,即可得解;
(2)①设,.联立直线和椭圆组成的方程组,利用韦达定理求出,再求出点O到直线的距离,即可得的面积,再利用基本不等式即可求出最大值;②设,由得到三点坐标之间的关系,再利用韦达定理转化成之间的关系,即可得证.
【小问1详解】
设椭圆的焦距为2c,
依题意有,解得.
又因为,所以椭圆的方程为;
【小问2详解】
①设,.
由消去,得*.
因为直线与交于A,B两点,
所以方程*的,解得.
又由韦达定理可知,,
所以弦长
,
又因为点O到直线的距离,
所以的面积
,
当且仅当,即时等号成立.
所以面积的最大值为;
②设,
由可得,即.
因为,所以,故,
于是有,所以点Q在定直线.
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2024级高二第六次定时训练
数学试题
考试时间:120分钟
一、单选题:本大题共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. 点到平面的距离为( )
A. B. 5 C. 3 D. 1
2. 若双曲线的离心率为,则它的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3. 抛物线:的准线方程为( )
A. B. C. D.
4. 设数列是以为公差的等差数列,是其前项和,,且,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D. 的最大值为或
5. 已知一个等差数列的项数为奇数,其中所有奇数项的和为,所有偶数项的和为,则此数列的项数是( )
A. B. C. D.
6. 在四面体中,点G是的重心,设,则( )
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. 一支运输车队某天上午依次出发执行运输任务,第一辆车于早上8时出发,以后每隔15分钟发出一辆车.假设所有司机都连续开车,并都在中午12时停下来休息.每辆车行驶的速度都是80千米/小时,截止到12时这个车队所有车辆一共行驶了2660千米,则该车队一共发出( )辆车
A. 14 B. 14或19 C. 15 D. 15或16
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. 已知数列,则前六项适合的通项公式为( )
A. B.
C. D.
10. 已知等差数列的首项,公差,在中每相邻两项之间都插入个数,使它们和原数列的数一起构成一个新的等差数列,以下说法正确的有( )
A.
B. 当时,数列的公差为2
C. 当时,是数列中的项
D. 若是数列的项,则正整数的取值为、、
11. 已知直线:,圆:,动点在直线上,过点作圆的两条切线;切点分别为、,则下列描述正确的有( )
A. 若,则 B. 圆上有2个点到直线的距离为1
C. 存在点,使得 D. 直线过定点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆的方程为,其面积为,则______.
13. 已知两个等差数列2,6,10,,118及2,8,14,,116,将这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,则这个新数列的各项之和为__________.
14. 如图,在正方体中,为线段上一点,则直线与所成的角的取值范围是_______.
四、解答题:本题共5小题,第15题13分,第16、17题分别15分,第18、19题分别17分,共77分.
15. (1)已知数列的前n项和,求这个数列的通项公式;
(2)已知数列的通项公式为前n项和为.求取得最小值时n的值.
16. 如图所示,已知平行六面体中,,,,为的中点.
(1)求长度;
(2)求异面直线与所成的角的大小.
17. 在等差数列中,已知,.
(1)求通项及前项和;
(2)求数列的前n项和.
18. 如图,在四棱锥中,底面是正方形,侧棱底面,,是的中点,是棱(含端点)上一点.
(1)若.求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)是否存在这样的点,使直线与平面所成角的正弦值为?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
19. 已知椭圆的两个焦点分别为,,离心率为,点P为上一点,周长为,其中为坐标原点.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与交于A,B两点,
①求面积的最大值;
②设,试证明点Q在定直线上,并求出定直线方程.
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