精品解析:山西省临汾第一中学校2025-2026学年高二上学期数学周测试题(十三)
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内容正文:
临汾一中2025-2026学年度第一学期高二年级周测试题(十三)
数学试题(卷)
(测试时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题:本大题共8个小题,每小题5分,共计40分.在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的.
1. 记为正项等比数列的前项和.若,,则( )
A. 18 B. 10 C. 14 D. 12
【答案】C
【解析】
【分析】根据等比数列的性质得成等比数列,从而得到关于的方程,求解即可.
【详解】因为为等比数列的前项和,且,,
由等比数列的性质可知:成等比数列,
即成等比数列,所以,解得:,
故选:C
2. 设等差数列前项和为.若,则( )
A. B. C. 1 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据下标和的性质及等差数列求和公式计算可得.
【详解】在等差数列中,
又,即,解得.
故选:A
3. 已知是等比数列的前n项和,若,则( )
A. 1022 B. 1023 C. 1024 D. 1025
【答案】B
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,根据等比数列的通项公式得到方程组,解得首项和公比,代入等比数列的前n项和公式可求;
【详解】设等比数列的公比为,由题意可得解得
则
故选:B.
4. 直线被圆截得的弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,求得圆心到直线的距离,结合圆的弦长公式,即可求解.
【详解】由圆,可得圆心为,半径为,
则圆心到直线的距离为,
所以直线被圆截得的弦长为.
故选:C.
5. 在等差数列中,,其前n项和为,若,则等于( )
A. 10 B. 100 C. 110 D. 120
【答案】B
【解析】
【分析】利用结论:在等差数列中,其前n项和为,则数列也为等差数列,再求出的通项,代入即可.
【详解】因为数列是等差数列,则数列也为等差数列,设其公差为,
则,则,又因为,
所以,所以,所以.
故选:B.
6. 等比数列的各项均为正数,且,则( )
A. 5 B. 10 C. 4 D.
【答案】A
【解析】
【分析】由等比数列的性质结合对数的运算求解即可;
【详解】由题有,则
.
故选:A.
7. 南宋数学家杨辉在《详解九章算法·商功》一书中记载的三角垛、方垛、刍甍垛等的求和都与高阶等差数列有关,如图是一个三角垛,最顶层有1个小球,第二层有3个小球,第三层有6个小球,第四层有10个小球……设第n层有an个小球,则+++…+的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知条件分析得到数列的通项公式,并利用等差数列前n项和公式化简,进而求得数列的通项公式,再利用裂项相消求和法求得结果.
【详解】由题意可得,,……
所以,.
所以,
所以,+++…+
故选:D
8. 已知直线与曲线恰有两个公共点,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】曲线表示以为圆心、半径等于1的半圆,当直线过点时,可得,满足条件;当直线和半圆相切时,由,得,数形结合可得实数的取值范围.
【详解】将两边平方整理得,
即曲线表示以为圆心、半径等于1的半圆,如图所示:
当过点时,,满足与有两个不同的公共点;
当直线和半圆相切时,由,得或,
由图知,此时纵截距,即,所以,
故直线与曲线有两个不同的公共点时,
实数的取值范围为.
故选:B
二、多项选择题: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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 若数列为等差数列,公差为d,其前n项和为,,,,则( )
A. B.
C. D. 使的最小正整数n的值为22
【答案】ACD
【解析】
【分析】推导出,,判断AB;利用等差数列的基本性质和作差法判断C;由,结合等差数列性质及数列的单调性判断D.
【详解】对于A,由,得,A正确;
对于B,由,得,则,B错误;
对于C,由,得,则,,C正确;
对于D,由,得,由,
得,解得,由,得数列单调递增,则,
因此使的最小正整数n的值为22,D正确.
故选:ACD
10. 已知圆,圆,圆,圆,直线,则( )
A. 与圆都外切的圆的圆心轨迹是双曲线的一支
B. 与圆外切、内切的圆的圆心轨迹是椭圆
C. 过点且与直线相切的圆的圆心轨迹是抛物线
D. 与圆都外切的圆的圆心轨迹是一条直线
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据几何关系确定,A正确,,B正确,根据抛物线定义知C正确,确定,得到D错误,得到答案.
【详解】对选项A:设圆心为,半径为,则,,故,
圆心轨迹是双曲线的一支,正确;
对选项B:设圆心为,半径为,则,,故,
圆心轨迹是椭圆,正确;
对选项C:设圆心为,半径为,故到定点和定直线的距离相等为,
圆心轨迹是抛物线,正确;
对选项D:设圆心为,半径为,则,,故,
在两圆外,圆心轨迹是两条射线,错误;
故选:ABC.
11. 已知曲线.点,,则以下说法正确的是( )
A. 曲线C关于原点对称
B. 曲线C存在点P,使得
C. 直线与曲线C没有交点
D. 点Q是曲线C上在第三象限内的一点,过点Q向作垂线,垂足分别为A,B,则
【答案】CD
【解析】
【分析】分的零的大小讨论,得到曲线方程,并画出图形,由对称性可得A错误;由双曲线的定义可得B错误;由渐近线方程可得C正确;由点到直线的距离公式可得D正确;
【详解】当时,曲线,即;
当时,曲线,即;不存在;
时,曲线,即;
时,曲线,即;
画出图形如下:
对于A,由图可得A错误,故A错误;
对于B,方程是以为上下焦点的双曲线,
当时,曲线C存在点P,使得,故B错误;
对于C,一三象限曲线的渐近线方程为,所以直线与曲线C没有交点,故C正确;
对于D,设,设点在直线上,点在直线,
则由点到直线的距离公式可得
,,
所以,
又点Q是曲线C上在第三象限内的一点,
代入曲线方程可得,故D正确;
故选:CD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知点在平面内,的一个法向量为,则点到平面的距离为_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用空间中点到平面的距离公式计算即可.
【详解】,,,
所以.
故答案为:
13. 在数列中,,若数列是公差为2的等差数列,则_____.
【答案】16
【解析】
【分析】通过求出部分项数值,发现奇数项的规律,进而求值即可.
【详解】数列首项为,通项公式为.
当时,,满足通项公式.
当时,,所以.
当时,,所以.
当时,,所以.
当时,,所以.
通过观察可知,奇数项构成公差为2的等差数列,通项公式为.
令,则,所以.
故答案为:16.
14. 已知点,点在双曲线上,记的面积为的面积为,则的最小值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用点到直线的距离公式、两点间距离公式及三角形面积公式表示出三角形面积,进而表示出三角形面积和,结合基本不等式计算即可.
【详解】设点,则.
直线的方程:,即;直线的方程:,即.
, 点到直线的距离:,
.
,点到直线的距离:,
.
所以.
设,,则,.
,当且仅当,即时,等号成立.
因此的最小值为.
故答案为:.
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. 已知椭圆的右焦点为,离心率为.
(1)求的方程;
(2)过点且斜率为的直线与交于两点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用右焦点、离心率求出、值,进而得到值,代入椭圆标准方程即可.
(2)判断出点与椭圆的位置关系,利用即可求出面积.
【小问1详解】
设的半焦距为.由的右焦点为,得.
由的离心率为,得,所以.
所以,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
设.
由题意可知直线的方程为,即,
与联立,得,解得.
因为,所以点在椭圆内.
所以,即的面积为.
16. (1)若为等差数列,且,求的通项公式;
(2)记的前项和为,若,且为等差数列,求和.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的通项公式列方程组计算即可.
(2)利用为等差数列求出表达式,利用求出表达式,进而求出的通项公式.
【详解】(1)设的公差为.
由题意知,解得,
所以.
(2)设的公差为,
则,即.
当时,,
又,得,
所以,也符合该式.
所以,.
17. 如图,菱形与矩形所在的平面垂直,,,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
证明:连接,因为侧面是菱形,,所以是正三角形,
因为为的中点,所以,
因为平面平面,平面平面,
又平面,所以平面.
因为平面,所以.
因为在矩形中,,且,则得,
因为,所以,所以,
因为,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用面面垂直的性质得到线面垂直,进而得到线线垂直,再利用线面垂直的判定定理证明即可.
(2)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用向量的数量积公式计算即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为坐标原点,所在直线分别为轴,过点且与平面垂直的直线为轴,建立空间直角坐标系,如图,
则,
所以.
设平面的法向量为,
则,即,故可取.
设直线与平面所成的角为,
则.
18. 如图,已知圆,是直线上的动点,过点作圆的两条切线,切点分别为、.
(1)若轴,求四边形的面积;
(2)若直线、与轴分别交于点、,证明:为定值;
(3)求线段的中点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)证明:设,因为,
所以直线的方程为,即,
因为直线与圆相切,所以,
整理得,同理有,
所以、是方程的两个实根,
所以,,
所以为定值.
(3)
【解析】
【分析】(1)连接,证明出,分析可知,求出、,即可得出,结合三角形的面积公式可得出答案;
(2)设,求出直线的方程,利用直线与圆相切可得出,同理有,进而可知、是方程的两个实根,结合韦达定理可证得结论成立;
(3)分析可知点、在以为直径的圆上,求出该圆的方程,将该圆方程与圆的方程作差,可得出直线的方程,可求出直线所过定点的坐标,分析可知,点在以为直径的圆上,又可知线段为该圆的直径,即可得出点的轨迹方程.
【小问1详解】
当轴时,不妨设、,如图所示:
所以,,且,
连接,由切线长定理可得,,,故,
则.
【小问2详解】
略;
【小问3详解】
由题知,,
所以点、在以为直径的圆上,
由、得该圆的方程为,
将与相减,得直线的方程为.
取,得,所以直线过定点,
又因为为的中点,所以,即,
所以点在以为直径的圆上,该圆的方程为.
又不可能是圆的直径,所以点不可能与原点重合,
所以点的轨迹方程为,即.
19. 已知点在抛物线上,的焦点为.
(1)点在上,且满足,求.
(2)设为常数,按照如下方式依次构造点:过点作斜率为的直线与交于点(异于点),令为关于轴的对称点,记的坐标为,且.
(ⅰ)若,求;
(ⅱ)若,设点到轴的距离为,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)根据点在抛物线上求出抛物线方程,再利用抛物线定义和向量关系求出.
(2)(ⅰ)求出过点且斜率为的直线方程,再联立抛物线方程求出交点的坐标,最后根据与关于轴对称求出的坐标.
(ⅱ)先求出直线的方程,联立抛物线方程求出的横坐标,再根据与关于轴对称得到的横坐标,进而求出数列的通项公式,最后根据等差数列的前项和公式求出.
【小问1详解】
因为点在上,所以,所以,的方程为,,准线方程为.
设.
由,得,
所以,得.
所以,根据抛物线定义可知,.
【小问2详解】
(ⅰ)过点且斜率为-1的直线为.
由解得或所以,
因为与关于轴对称,所以,即.
(ⅱ)已知,,则直线的方程为,
由,得,
因为,所以,即,
解得(舍去,因为异于点)或,所以横坐标为.
为关于轴的对称点,所以,即,又,所以是首项为6,公差为-1的等差数列,所以.
当时,,
则;
当时,,
则
.
故
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临汾一中2025-2026学年度第一学期高二年级周测试题(十三)
数学试题(卷)
(测试时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题:本大题共8个小题,每小题5分,共计40分.在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的.
1. 记为正项等比数列的前项和.若,,则( )
A. 18 B. 10 C. 14 D. 12
2. 设等差数列前项和为.若,则( )
A. B. C. 1 D.
3. 已知是等比数列的前n项和,若,则( )
A. 1022 B. 1023 C. 1024 D. 1025
4. 直线被圆截得的弦长为( )
A. B. C. D.
5. 在等差数列中,,其前n项和为,若,则等于( )
A. 10 B. 100 C. 110 D. 120
6. 等比数列的各项均为正数,且,则( )
A. 5 B. 10 C. 4 D.
7. 南宋数学家杨辉在《详解九章算法·商功》一书中记载的三角垛、方垛、刍甍垛等的求和都与高阶等差数列有关,如图是一个三角垛,最顶层有1个小球,第二层有3个小球,第三层有6个小球,第四层有10个小球……设第n层有an个小球,则+++…+的值为( )
A. B.
C. D.
8. 已知直线与曲线恰有两个公共点,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 若数列为等差数列,公差为d,其前n项和为,,,,则( )
A. B.
C. D. 使的最小正整数n的值为22
10. 已知圆,圆,圆,圆,直线,则( )
A. 与圆都外切的圆的圆心轨迹是双曲线的一支
B. 与圆外切、内切的圆的圆心轨迹是椭圆
C. 过点且与直线相切的圆的圆心轨迹是抛物线
D. 与圆都外切的圆的圆心轨迹是一条直线
11. 已知曲线.点,,则以下说法正确的是( )
A. 曲线C关于原点对称
B. 曲线C存在点P,使得
C. 直线与曲线C没有交点
D. 点Q是曲线C上在第三象限内的一点,过点Q向作垂线,垂足分别为A,B,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知点在平面内,的一个法向量为,则点到平面的距离为_____.
13. 在数列中,,若数列是公差为2的等差数列,则_____.
14. 已知点,点在双曲线上,记的面积为的面积为,则的最小值为_____.
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. 已知椭圆的右焦点为,离心率为.
(1)求的方程;
(2)过点且斜率为的直线与交于两点,求的面积.
16. (1)若为等差数列,且,求的通项公式;
(2)记的前项和为,若,且为等差数列,求和.
17. 如图,菱形与矩形所在的平面垂直,,,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18. 如图,已知圆,是直线上的动点,过点作圆的两条切线,切点分别为、.
(1)若轴,求四边形的面积;
(2)若直线、与轴分别交于点、,证明:为定值;
(3)求线段的中点的轨迹方程.
19. 已知点在抛物线上,的焦点为.
(1)点在上,且满足,求.
(2)设为常数,按照如下方式依次构造点:过点作斜率为的直线与交于点(异于点),令为关于轴的对称点,记的坐标为,且.
(ⅰ)若,求;
(ⅱ)若,设点到轴的距离为,求数列的前项和.
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