内容正文:
数学
考生注意:
1.满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
3.本卷命题范围:人教版选择性必修第一册,选择性必修第二册第四章.
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. 在平面直角坐标系中,直线在轴上的截距为( )
A. B. 6 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用截距的概念进行求解即可.
【详解】中令得:,
故直线在轴上的截距为-6.
故选:A
2. 正项等比数列中,是方程的两根,则的值是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】应用韦达定理结合 等比数列项的性质,最后应用对数运算求解.
【详解】由题意知,等比数列为正项等比数列,
则.
故选:C.
3. 已知等轴双曲线的中心在原点,它的一个焦点为,则双曲线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据等轴双曲线的性质结合所求双曲线的焦点位置即可得到答案.
【详解】由等轴双曲线可得: 且,
因为,所以,
又焦点在轴上,故得双曲线方程为:,
故选:B.
4. 已知数列的通项公式为,按项的变化趋势,该数列是( )
A. 递增数列 B. 递减数列 C. 摆动数列 D. 常数列
【答案】B
【解析】
【分析】分析的单调性,即可判断和选择.
【详解】因为,显然随着的增大,是递增的,故是递减的,
则数列是递减数列.
故选:B.
5. 已知椭圆上的动点到右焦点距离的最小值为2,则( )
A. 8 B. 4 C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,由条件可得,再由的关系,即可得到结果.
【详解】因为椭圆上的动点到右焦点距离的最小值为2,
即,又,则,所以.
故选:C
6. 已知点,平面过原点,且垂直于向量,则点到平面的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出,依题意可得向量为平面的法向量,利用向量法计算可得.
【详解】由题意,,,,.
所以点到平面的距离为.
故选:B
7. 已知数列满足,在,之间插入n个2,构成数列:,则数列前50项的和为( )
A. 225 B. 235 C. 245 D. 295
【答案】B
【解析】
【分析】由题可知,数列是等差数列,根据新数列的特征,分析其前50项的构成,利用分组求和法可求得其前50项的和.
【详解】依题意,从开始,到为止,新的数列共有项.
当时,,即新数列中从到共有45项;
当时,,即新数列中从到共有55项.
因为数列是等差数列,且.
故数列前50项的和为
.
故选:B.
8. 已知圆,.若圆上存在点,使得,则的值可能为( )
A. 2 B. C. D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】分析可知点的轨迹是以为圆心,半径的圆,由题意可知:圆与圆有公共点,结合圆与圆的位置关系列式求解即可.
【详解】圆的圆心为,半径,
设,因为,即,
整理可得,
可知点的轨迹是以为圆心,半径的圆,
由题意可知:圆与圆有公共点,则,
可得,解得或,
所以实数的取值范围为,结合选项可知ABC错误,D正确.
故选:D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.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. 已知空间向量,则下列结论正确的是( )
A. 若与垂直,则
B. 若与平行,则
C. 当实数时,等于
D. 当实数时,使得
【答案】ACD
【解析】
【分析】由空间向量的坐标运算进行代入计算,逐一判断,即可得到结果.
【详解】对于A,若与垂直,则,即,故A正确;
对于B,若与平行,则,由,可知不存在使得式子成立,故B错误;
对于C,当时,,,
故C正确;
对于D,当时,,故D正确;
故选:ACD
10. 已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,则下列说法正确的是( )
A. 准线为
B. 若,则
C. 若,则
D. 到距离最小为3
【答案】AC
【解析】
【分析】由抛物线的定义可判断A选项,由焦半径公式可计算点横坐标,代入抛物线方程可计算纵坐标,从而判断B选项,由点的坐标可计算长,可判断C选项,由点点距公式,结合二次函数的性质可判断D.
【详解】抛物线,则准线方程为:,故A正确;
若,则,故,代入抛物线方程可得:,故,故B错误;
由B选项可知,,则,故C正确;
到的距离为,当时,距离有最小值,故D不正确.
故选:AC
11. 意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,8,13,….该数列的特点是前两个数都是1,从第三个数起,每一个数都等于它前面相邻两个数的和,人们把这样的一列数组成的数列称为“斐波那契数列”.若记此数列为,有,,前n项和为,则下列对“斐波那契数列”的描述正确的是( )
A. B. 该数列的前2025项中能被3整除的有506项
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】观察分析“斐波那契数列”的特点和性质,探索其规律,依次判断各选项的正确性即可.
【详解】对A:因为,即,
所以,
所以A正确;
对B:因为“斐波那契数列”的前若干项依次为:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,…,它们除以3所得的余数为:1,1,2,0,2,2,1,0,1,1,2,0,…,可以发现余数是以1,1,2,0,2,2,1,0为周期的,在一个周期内有两个能被3整除的数.
又,所以该数列的前2025项中能被3整除的有个.故B正确;
对C:
,故C不正确;
对D:因为
因为,所以.故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列满足,,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】算出数列的前五项,找到数列的周期为3,则本题即可解决.
【详解】由,得.
因为,所以,,,,…,
所以是以3为周期的数列,则.
故答案为:
13. 已知椭圆的半焦距为c,原点O到经过两点,的直线的距离为,则椭圆C的离心率为_______.
【答案】##
【解析】
【分析】先求出经过两点,的直线,再根据点到直线的距离公式得到的关系式,结合,化简求得离心率.
【详解】因为经过两点,的直线的方程为,即.
因为原点到直线的距离为,所以,整理得.
所以,所以.
又,所以.
故答案为:.
14. 北宋数学家沈括在酒馆看见一层层垒起的酒坛,想求这些酒坛的总数,经过反复尝试,提出如图所示的由大小相同的小球堆成的一个长方台形垛积,自上而下,第一层有个小球,第二层有个小球,第三层有个小球,,依此类推,最底层有个小球,共有层,并得出小球总数的公式.若,小球总个数为168,则该长方台形垛积的第六层的小球个数为__________.
【答案】42
【解析】
【分析】设各层的小球个数构成数列,则由可得,进而可得,得,进而得.
【详解】由题知,各层的小球个数构成数列,
且,
因为,所以,
故,
由题意,即,解得或(舍去),
所以,故该垛积的第六层的小球个数为,
故答案为:42
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求公差;
(2)求,并求的最小值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)根据等差数列前项和公式求解即可.
(2)求出等差数列前项和,结合二次函数的性质即可求出最小值.
【小问1详解】
设的公差为,由题意得,即,
又,所以,故数列的公差.
【小问2详解】
由(1)得.
所以当时,取得最小值,最小值为.
因此,最小值为.
16. 已知以点为圆心的圆与直线相切.
(1)求圆A的方程;
(2)过点的直线l与圆A相交于M、N两点, 当时,求直线l方程.
【答案】(1)(2)或
【解析】
【详解】(1)由题意知到直线的距离为圆半径,且
,
所以圆的方程为 .
(2)记MN中点为Q,则由垂径定理可知且,
在中由勾股定理易知,,设动直线方程为:或,显然合题意.由到距离为1知,解得,
∴或 为所求方程.
17. 如图,在三棱锥中,平面,,,,分别是棱,,的中点,,.
(1)求平面与平面夹角的余弦值;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,得到向量的坐标,根据垂直关系求出平面的法向量,利用法向量的夹角与两平面夹角的关系求解即可.
(2)建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,得到向量的坐标,根据垂直关系求出平面的法向量,利用法向量与平面的夹角和向量与平面夹角的关系求解即可.
【小问1详解】
(1)因为平面,,所以,,,
以为坐标原点,,,所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,
因为,,分别是棱,,的中点,,,
则,,,,,,.
所以,,
设平面的法向量为,
所以,即,则,令,则,所以,
又平面,所以即为平面的一个法向量,.
设平面与平面夹角为,
则,
即平面与平面夹角的余弦值为.
【小问2详解】
由(1)可知,平面的一个法向量为.
设直线与平面所成角为,
则.
所以直线与平面所成角的正弦值为.
18. 已知数列的前项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)设,且数列的前项和为.求.
(3)在(2)条件下若都有不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)首先得,进一步由的关系得是以1为首项,为公比的等比数列,由此即可求解;
(2)由等差数列求和公式、错位相减法求得表达式,
(3)在(2)条件下进一步原问题等价于不等式恒成立,由此即可求解.
【小问1详解】
因为①,
当时可得,即.
当时,②
由①-②得,即,
即是以1为首项,为公比的等比数列,
所以.
【小问2详解】
因为,
所以,
,
两式相得,,
即,
则,
故.
【小问3详解】
由(2)知,
所以有,
即,
依题意,不等式恒成立,
因为随着n增大而减小,所以,
即的取值范围为.
19. 已知O为坐标原点,双曲线过点,离心率为.
(1)求双曲线C的渐近线方程;
(2)直线l过点,与双曲线C交于A、B两点.
①若直线,求的面积;
②在x轴上是否存在定点N,使得为定值?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②存在,
【解析】
【分析】(1)根据双曲线方程和双曲线的性质,利用待定系数法,即可求解双曲线方程;
(2)①首先求直线的方程,与双曲线方程联立,求弦长,并求点到直线的距离,再代入面积公式,即可求解;②当直线的斜率不为0时,设直线,与双曲线方程联立,利用韦达定理表示,当直线的斜率为0时,分别求出点的坐标,再代入验证,即可求解.
【小问1详解】
设双曲线的半焦距为.
因为点在双曲线上,得.
因为离心率为,所以,
又,解得,
所以双曲线的渐近线方程为.
【小问2详解】
由(1)知双曲线.
①直线斜率为,,故直线的方程为,
代入双曲线得,
,,
所以.
又点到的距离为,
故的面积为.
②设,
当直线斜率存在且不为0时,设,
代入双曲线得,
,,,
所以
,
若为常数,则为常数,
设,为常数,则对任意的实数恒成立,,
所以,所以,此时.
当直线斜率为0时,,,对于,
则,
直线斜率不存在时,,
则,对于,
则,
所以在轴上存在定点,使得为定值.
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1.满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
3.本卷命题范围:人教版选择性必修第一册,选择性必修第二册第四章.
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. 在平面直角坐标系中,直线在轴上的截距为( )
A. B. 6 C. D.
2. 正项等比数列中,是方程的两根,则的值是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
3. 已知等轴双曲线的中心在原点,它的一个焦点为,则双曲线的方程是( )
A. B. C. D.
4. 已知数列的通项公式为,按项的变化趋势,该数列是( )
A. 递增数列 B. 递减数列 C. 摆动数列 D. 常数列
5. 已知椭圆上的动点到右焦点距离的最小值为2,则( )
A. 8 B. 4 C. D. 2
6. 已知点,平面过原点,且垂直于向量,则点到平面的距离是( )
A. B. C. D.
7. 已知数列满足,在,之间插入n个2,构成数列:,则数列前50项的和为( )
A. 225 B. 235 C. 245 D. 295
8. 已知圆,.若圆上存在点,使得,则的值可能为( )
A. 2 B. C. D. 5
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.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. 已知空间向量,则下列结论正确的是( )
A. 若与垂直,则
B. 若与平行,则
C. 当实数时,等于
D. 当实数时,使得
10. 已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,则下列说法正确的是( )
A. 准线为
B. 若,则
C. 若,则
D. 到距离最小为3
11. 意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,8,13,….该数列的特点是前两个数都是1,从第三个数起,每一个数都等于它前面相邻两个数的和,人们把这样的一列数组成的数列称为“斐波那契数列”.若记此数列为,有,,前n项和为,则下列对“斐波那契数列”的描述正确的是( )
A. B. 该数列的前2025项中能被3整除的有506项
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列满足,,则______.
13. 已知椭圆的半焦距为c,原点O到经过两点,的直线的距离为,则椭圆C的离心率为_______.
14. 北宋数学家沈括在酒馆看见一层层垒起的酒坛,想求这些酒坛的总数,经过反复尝试,提出如图所示的由大小相同的小球堆成的一个长方台形垛积,自上而下,第一层有个小球,第二层有个小球,第三层有个小球,,依此类推,最底层有个小球,共有层,并得出小球总数的公式.若,小球总个数为168,则该长方台形垛积的第六层的小球个数为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求公差;
(2)求,并求的最小值.
16. 已知以点为圆心的圆与直线相切.
(1)求圆A的方程;
(2)过点的直线l与圆A相交于M、N两点, 当时,求直线l方程.
17. 如图,在三棱锥中,平面,,,,分别是棱,,的中点,,.
(1)求平面与平面夹角的余弦值;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知数列的前项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)设,且数列的前项和为.求.
(3)在(2)条件下若都有不等式恒成立,求的取值范围.
19. 已知O为坐标原点,双曲线过点,离心率为.
(1)求双曲线C的渐近线方程;
(2)直线l过点,与双曲线C交于A、B两点.
①若直线,求的面积;
②在x轴上是否存在定点N,使得为定值?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
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