内容正文:
2025-2026学年第一学期上学期诊断性检测
高二数学
本试卷共150分 考试时间120分钟 命题人:郭敏
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知,分别为等差数列,的前n项和,且,则( )
A. B. C. D.
2. 设,向量,,,且,,则( )
A. B.
C. 3 D. 4
3. 已知数列的前 项和为,且满足,若对任意,恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 已知抛物线的焦点为 ,过 的直线与该抛物线交于两点,记直线( 为坐标原点)的斜率分别为,若,则( )
A. 154 B. 152 C. 150 D. 148
5. 已知抛物线的焦点 关于 的准线的对称点为,则 上的点到点 的距离为( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
6. 已知数列满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 过坐标原点,且与圆相切的直线方程为( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
8. 已知直线,则“ ”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
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. 已知曲线为 上一点, 为坐标原点,则( )
A. C关于 轴对称
B. 关于 轴对称
C. 的取值范围分别为
D. 的最大值为2
10. 在数列中,,,令记,分别为数列,的前 项和,则( )
A.
B. 当时,取得最大值
C. 数列从第6项起为递减数列
D.
11. 已知双曲线的焦距为4,则下列条件能使 的方程为的是( )
A. 的离心率为 B. 的渐近线方程为
C. 的实轴长为 D. 是 上的点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知抛物线的焦点为 ,斜率为 的直线 与抛物线 交于 , 两点,则的值为_________.
13. 已知抛物线的焦点为F,点A在C上,过点A作C的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为,则________.
14. 在平行六面体中,,且交平面 于点 ,则___________.
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、证明过程及验算步骤.
15. (1)在等差数列中,若,,试判断91是否为此数列中的项.
(2)已知数列的前n项和,求的通项公式.
16. 记为等差数列的前 项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前 项和.
17. 设是等比数列,是递增的等差数列,的前 项和为,,,,.
(1)求与的通项公式;
(2)设,数列的前 项和为,求满足成立的 的最大值.
18. 四棱锥,面 , ,,, ,,M是PD中点.
(1)求证:平面;
(2)若 ,
①求平面PAB与平面PCD夹角的正弦值;
②在线段BD上是否存在点Q,使得点D到平面PAQ的距离为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
19. 如图,在四棱锥中,底面 是直角梯形, 在锐角 中,.
(1)求证:平面⊥平面 ;
(2)在棱 上是否存在一点 ,使 平面 ?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
(3)若直线 与平面所成的角为,求平面与平面夹角的余弦值.
20. 已知双曲线 :的离心率为,实轴长为2.
(1)求双曲线 的方程;
(2)若直线被双曲线 截得的弦长为,求实数 的值.
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2025-2026学年第一学期上学期诊断性检测
高二数学
本试卷共150分 考试时间120分钟 命题人:郭敏
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知,分别为等差数列,的前n项和,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用等差数列的前 项和公式即可求解.
【详解】因为,分别为等差数列,的前n项和,
所以, ,
所以.
故选:A.
2. 设,向量,,,且,,则( )
A. B.
C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量平行和垂直求的值,进而求和.
【详解】因为向量,,,
若,则,解得 ,所以;
且,则,解得 ,所以;
可得,所以.
故选:C.
3. 已知数列的前 项和为,且满足,若对任意,恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据与的关系,当 时,将已知等式转化为,结合等差数列的定义与通项公式即可求得,作差求解判断的单调性,从而得的最值,即可求得实数 的取值范围.
【详解】已知数列的前n项和为,且满足,
则当 时,,整理得,
所以,
又当 时,,
故数列是以为首项, 为公差的等差数列,
所以,故,
所以,
当 时,,则,
当 时,,所以,
综上可得:,
若对任意,恒成立,则,故实数 的取值范围是.
故选:A.
4. 已知抛物线的焦点为 ,过 的直线与该抛物线交于两点,记直线( 为坐标原点)的斜率分别为,若,则( )
A. 154 B. 152 C. 150 D. 148
【答案】D
【解析】
【分析】设直线 的方程为,联立直线的方程和抛物线的方程,结合根与系数关系由求出 ,再由抛物线定义求弦长.
【详解】由抛物线知,焦点为,
设直线 的方程为
设,则①.
由,消去 得,所以,
故由①得,解得 ,
所以,
所以,
故选:D
5. 已知抛物线的焦点 关于 的准线的对称点为,则 上的点到点 的距离为( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
【答案】A
【解析】
【分析】利用抛物线的定义和性质,求出焦点和准线方程,结合已知条件求出 ,进而求出,最后利用抛物线的焦半径公式计算求解.
【详解】 抛物线,
, 的准线方程为,故 关于准线的对称点为,
焦点 关于 的准线的对称点为,
,解得 ,
抛物线方程为,
点在抛物线 上,
,解得,
抛物线上点到焦点的距离等于到准线的距离,
,故A正确.
故选:A.
6. 已知数列满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,利用叠加法,求得,得到,结合函数的单调性,以及,即可求解.
【详解】由数列满足,
则
,
所以,
又由函数在上单调递减,在上单调递增,
因为,
当 时,可得;当 时,可得,
因为,所以的最小值为.
故选:A.
7. 过坐标原点,且与圆相切的直线方程为( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】求出圆的圆心、半径,再利用圆的切线性质,结合点到直线距离公式求解.
【详解】圆的圆心为,半径,
由,即原点在圆外,而圆心 到 轴距离,
因此过原点与此圆相切的直线斜率存在,设切线方程为 ,
由,解得或,则或,
所以所求切线方程或.
故选:A
8. 已知直线,则“ ”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据充分条件,必要条件的定义,结合两条直线平行的条件即可求出答案.
【详解】当 ,直线,此时,故“ ”是“”的充分条件,
由,得,解得 ,故“ ”是“”的必要条件,
故“ ”是“”的充要条件.
故选:C.
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. 已知曲线为 上一点, 为坐标原点,则( )
A. C关于 轴对称
B. 关于 轴对称
C. 的取值范围分别为
D. 的最大值为2
【答案】ABC
【解析】
【分析】选项A、B, 通过坐标替换法(用换 、换 ),判断曲线方程是否不变,进而确定曲线的对称性.选项C, 根据曲线方程中、的非负性,推导得 、 的取值范围.选项D, 将表示为关于 的函数,通过配方求二次函数的最值,判断其最大值是否为2.
【详解】用换方程中的 ,化简后方程不变,故 关于 轴对称,
同理可得, 关于 轴对称,故AB均正确;
由,得,解得,同理可得,故C正确;
在曲线上,所以,
所以,
当时,取得最大值,故D错误.
故选:ABC.
10. 在数列中,,,令记,分别为数列,的前 项和,则( )
A.
B. 当时,取得最大值
C. 数列从第6项起为递减数列
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由累加法得到数列的通项公式,即可判断A选项;由数列的通项公式令,解得对应 的取值范围,即可判断B选项;令解得 的范围,即可判断C选项;先求出当时的值并判断不等式是否成立,然后由裂项相消求得当时的值并判断不等式是否成立,判断D选项.
【详解】由题意知,
当 时,,
经检验 也满足上式,所以,即,故A正确;
对于B,令,解得,所以 时,取得最大值,故B错误;
对于C,令,解得,又,所以,所以,故C正确;
对于D,当时,,
当时,,
则,故D正确.
故选:ACD
11. 已知双曲线的焦距为4,则下列条件能使 的方程为的是( )
A. 的离心率为 B. 的渐近线方程为
C. 的实轴长为 D. 是 上的点
【答案】AD
【解析】
【分析】根据双曲线的方程以及双曲线的几何性质,对选项逐一判断即可.
【详解】由题可知,,即,因此.
双曲线方程,等价于.
对于A:若 的离心率,解得,
又因为,故,符合题意,故A正确;
对于B:若 的渐近线方程为,则,即,
又因为,易解得,与题意不符,故B错误;
对于C:若 的实轴长为,即,则,与题意不符,故C错误;
对于D:将代入,可得,又因为,
联立,可得,整理得:,解得或(舍去,因为),又因为,故,符合题意,故D正确.
故选:AD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知抛物线的焦点为 ,斜率为 的直线 与抛物线 交于 , 两点,则的值为_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据抛物线定义,可得,,再结合直线与曲线相交的弦长公式,可得,比值即可.
【详解】由直线 与抛物线 交于 , ,设,,直线 的斜率为 ,
由抛物线定义,可得,,
又弦长,
所以.
故答案为:
13. 已知抛物线的焦点为F,点A在C上,过点A作C的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为,则________.
【答案】5
【解析】
【分析】先由直线BF的方程求出焦点、准线方程,则可得抛物线的方程,进而得点 ,从而求出点 ,再由焦半径公式即可得解.
【详解】在中,令 ,解得 ,所以 ,
因为,所以,解得,
所以抛物线C的方程为,其准线方程为 ,
在方程中,令 ,得,所以 ,所以点A的纵坐标为4,
在方程中,令,解得,所以,
由抛物线的定义,得.
故答案为: .
14. 在平行六面体中,,且交平面 于点 ,则___________.
【答案】##
【解析】
【分析】作出辅助线,根据平面的基本性质得到,并求出,平方后,由向量数量积公式得到,,从而得到答案.
【详解】根据题意,连接交于点 ,连接与交于点 ,
在平行六面体中,∽,则,故,
根据平面的基本性质可知点 与点 重合,故,其中,
故
,
所以,所以.
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、证明过程及验算步骤.
15. (1)在等差数列中,若,,试判断91是否为此数列中的项.
(2)已知数列的前n项和,求的通项公式.
【答案】(1)91为数列中的第43项;(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的“项的性质”(如,当时)及通项公式求解;
(2)利用数列的前 项和求通项公式的方法求解(利用,再验证 的情况).
【详解】(1)因为,所以,解得,
因为,所以,
又因为,解得,
代入通项公式为:,
令,即,解得( 为正整数),
即91为数列中的第43项.
(2)∵,
∴当 时,,
当 时,,
将 代入,得,与一致,
∴的通项公式是.
16. 记为等差数列的前 项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前 项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列的等差中项以及公差计算,结合其通项公式,可得答案;
(2)根据等差数列的求和公式,可得新数列的通项公式,利用分组求和,可得答案.
【小问1详解】
由数列为等差数列,则,解得 ,
可得等差数列的公差,
可得
所以等差数列的通项公式为..
【小问2详解】
由等差数列易知,
则,设数列的前 项和为,
可得,
当时,;
当时,.
综上可得数列的前 项和为.
17. 设是等比数列,是递增的等差数列,的前 项和为,,,,.
(1)求与的通项公式;
(2)设,数列的前 项和为,求满足成立的 的最大值.
【答案】(1).
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意结合等差数列以及等比数列的相关公式,列出方程组,求出等差数列以及等比数列的基本量,即可求得答案.
(2)写出的表达式,利用裂项求和法求出,解不等式,即可求得答案.
【小问1详解】
设等比数列的公比为 ,等差数列的公差为,
由已知,,,,得,
即,
解得(舍)或,
故.
【小问2详解】
,
故,
则,即,即,
解得,
, 的最大值为,即满足条件的n的最大值为.
18. 四棱锥,面 , ,,, ,,M是PD中点.
(1)求证:平面;
(2)若 ,
①求平面PAB与平面PCD夹角的正弦值;
②在线段BD上是否存在点Q,使得点D到平面PAQ的距离为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)①②存在,
【解析】
【分析】(1)取 中点 ,连接 , 根据线线平行证明线面平行;
(2)①建立空间直角坐标系,利用坐标法可求得平面的法向量,利用向量法可得面面角余弦值,再由同角三角函数的基本关系求正弦值;②设,利用向量法表示点到平面的距离,列方程,解方程即可.
【小问1详解】
取 中点 , 为 中点,
,且,
又, ,
,且,
四边形为平行四边形,即,
平面,平面,
平面;
【小问2详解】
①平面 ,且 ,
则以点 为坐标原点, , , 方向为 轴, 轴, 轴建立空间直角坐标系,
得,,,,,
,,,,
易知平面的一个法向量为,
设平面的法向量为,
则,令 ,则,
,
平面与平面所成角的正弦值为;
②存在点 满足题意,
易知,,
假设存在点 满足题意,设, ,
,,
设平面的法向量为,
则,令,则,
所以点 到平面的距离,
化简可得,解得或(舍去),即.
19. 如图,在四棱锥中,底面 是直角梯形, 在锐角 中,.
(1)求证:平面⊥平面 ;
(2)在棱 上是否存在一点 ,使 平面 ?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
(3)若直线 与平面所成的角为,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
证明:在四棱锥中,底面为直角梯形,
且,所以 ,由已知 ,
又 ,故 平面,又 平面 ,所以平面⊥平面 ;
(2)存在,
(3).
【解析】
【分析】(1)要证面面垂直,需要先证明线面垂直.即先根据条件证明出 平面即可;
(2)利用线面平行的性质,通过三角形相似找到线段比例关系,即可确定点 位置;
(3)建立空间直角坐标系,求出相关平面法向量,根据空间向量夹角公式即可求出两平面夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接 , ,连接 ,若 平面 ,
因为 平面 ,平面 平面 ,
故 ,又 ,则 ,
故 为 三等分点(靠近点 ),即 ,
当 时, ,故 ,
又 平面 , 平面 ,所以 平面 ;
【小问3详解】
如图,以 为原点,分别以、方向为 轴、 轴正方向,通过点D作平面 的垂线,以该直线的向上方向为 轴,如图建立空间直角坐标系,
则,
所以,,
不妨设,则,
所以.设平面PCD的法向量为 ,
则,可取,
因为 与平面所成角为,
则,
解得,故,则,
所以,
可取;设平面的法向量为 ,
则,可取=,
设平面与平面夹角为 ,
则,
故平面与平面夹角的余弦值为.
20. 已知双曲线 :的离心率为,实轴长为2.
(1)求双曲线 的方程;
(2)若直线被双曲线 截得的弦长为,求实数 的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件,写出关于 的方程组,即可求解;
(2)直线方程与双曲线方程联立,利用韦达定理表示弦长,即可求解.
【小问1详解】
由条件可知,,所以 ,,,
所以双曲线 的方程为;
【小问2详解】
联立,得,
设直线与双曲线 交于点,
恒成立,
,,
,
,解得:.
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