内容正文:
友好学校第八十届期末联考
高二数学
本试卷共19题,共150分,共4页.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,将条形码贴在贴条形码区内.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.
3.回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡对应的答题区域,超出答题区域书写的答案无效,写在本试题卷上无效.
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.
一、单项选择题:(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)
1. 已知向量,,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】依题意可得,根据向量相等得到方程组,解得即可.
【详解】因为,且,
所以存在实数m,使得,即,所以,解得.
故选:B
2. 经过点且与直线垂直的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用直线垂直的性质设出直线方程,再代入点求解参数即可.
【详解】设与直线垂直的直线方程为,
将点代入,可得,解得,
可得所求直线方程为,故B正确.
故选:B.
3. 如图,空间四边形中,,点在上,且,点为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
分析】根据向量加、减法和数乘运算法则求解.
【详解】因为,所以,
所以,
故选:D.
4. 在正方体中,点分别是棱的中点,则异面直线所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】依题意利用空间向量求出向量夹角的余弦值,即可得出结果.
【详解】根据题意,以为坐标原点建立空间直角坐标系,如下图所示:
设正方体的棱长为2,则,
可得,
则,
又因为异面直线的夹角范围是,
因此异面直线所成角的余弦值为.
故选:A
5. 已知点和点,动点与点的距离是它与点的距离的倍,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,根据可整理得到结果.
【详解】由题意知:,
设,则,
,整理可得:,
即点的轨迹方程为:.
故选:D.
6. 由点向圆引切线,则切线长为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出,利用切线长公式求出结果.
【详解】圆的圆心为,半径为,
,点在圆外,
则切线长为.
故选:C.
7. 双曲线两条渐近线的夹角为,则该双曲线的离心率e为( )
A. B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由渐近线的夹角得到,解得,由,解得,代入公式得解.
【详解】的渐近线方程为,,
结合条件两条渐近线的夹角为,
则,解得,又,,
,.
故选:C.
8. 已知等比数列的各项均为正数,且,则( )
A. 3 B. 5 C. D. 30
【答案】B
【解析】
【分析】为等比数列,得到,结合对数运算法则得到.
【详解】为等比数列,,故,
且,
故.
故选:B
二、多项选择题:(本大题共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. 点在圆:上,点在圆:上,则( )
A. 的最小值为2 B. 的最大值为7
C. 两个圆心所在的直线斜率为 D. 两个圆相交弦所在直线的方程为
【答案】BC
【解析】
【分析】先求出两个圆的圆心坐标和半径,根据圆心距可得两圆相离,从而求得两圆上动点的距离最值,计算直线斜率公式判断各个选项;
【详解】对于A、B选项:由题意得:,半径为1,
:,,半径为1,
圆心距为,又点在圆上,点在圆上,
,,故A错误,B正确;
对于C选项:两个圆心所在直线斜率为,C正确;
对于D选项:圆心距,所以无公共弦,D错误;
故选:BC.
10. 过抛物线的焦点的直线与相交于两点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】由焦点的坐标即可判断AB,结合抛物线的定义,即可判断C,由平面向量的坐标运算,结合韦达定理即可判断D
【详解】由题意可得,即,所以,故A正确,B错误;
设,联立直线与抛物线方程,
消去可得,则,
所以,故C正确;
又,
则
,故D错误;
故选:AC.
11. 已知,则( )
A. 当时, B. 若,则
C. 若,则 D. 当时,
【答案】BC
【解析】
【分析】利用空间向量的夹角公式,共线向量坐标公式,向量垂直的坐标公式及模长公式计算即可判断.
【详解】对于A,当时,,故A错误;
对于B,当时,有,则解得,B正确;
对于C,,由,可得,解得,C正确;
对于D,当时, 则 ,D错误.
故选:BC.
三.填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知数列,,且数列的前项和为,那么______.
【答案】99
【解析】
【分析】根据裂项式,进行求和,再根据题意列式求解即可.
【详解】因为,
所以,
由,得解得.
故答案为:.
13. 若直线:与直线:平行,则与间的距离为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用两条直线平行的性质求得的值,再利用两条平行直线间的距离公式,求得结果.
【详解】,,即,
当时,与重合,不合题意,,
所以两直线方程为与,
与间的距离.
故答案:.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,经过点的直线与相交于两点,则的面积的最大值为_____.
【答案】2
【解析】
【分析】设,联立方程组求出面积为,令,结合基本不等式求最值即可.
【详解】由题意可知,直线的斜率不为0,,
故设,,
联立得,,
则,
则,
故的面积,
令,则,等号成立时,,
故的面积的最大值为2.
故答案为:2
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. 已知圆,点,且直线经过点.
(1)若直线与圆相切,求直线的方程;
(2)若直线被圆截得的弦长为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)先排除切线斜率不存在的情况,再设,由圆心到直线的距离等于圆的半径求得,即得切线方程;
(2)先由已知弦长求出圆心到直线的距离,由此排除直线斜率不存在的情况,再设,由圆的弦长公式列方程求得或,即得直线方程.
【小问1详解】
由得圆心为,半径为5,
过的直线斜率不存在时,其方程为,此时圆心到直线的距离为,
故与圆相交,不合题意;
过的直线斜率存在时,设其方程为,即,
由题意得,解得,
此时直线的方程为,即,
综上,直线的方程为;
【小问2详解】
因为被圆截得的弦长为,则圆心到直线的距离,
当过点的直线斜率不存在时,圆心到直线的距离为3,不合题意;
当直线的斜率存在时,设其方程为,由,解得或,
故直线的方程为或.
16. 如图,在正三棱柱中,底面边长为2,侧棱长为,D是中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
【答案】(1)证明见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)利用中位线证明线线平行,再证明线面平行即可;
(2)利用正三棱柱的性质如图建立空间直角坐标系,利用空间向量法来求线面角的正弦值;
【小问1详解】
如图,连接交于点O,连接,
则点O为的中点,且D是的中点,
则为的中位线,所以.
又因为平面,平面,
所以平面.
【小问2详解】
取的中点F,
因为在正中,D是的中点,故,
因为三棱柱为正三棱柱,
所以平面ABC,
又因为D是的中点,F是的中点,
所以,
所以平面,所以,,
以D为坐标原点,分别以为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,,.
故,,,
设平面的法向量为,
则,令,则,即.
设直线与平面所成角,
可得,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
17. 已知椭圆的离心率为,点是椭圆的右顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点且倾角为的直线l与椭圆交于A、B两点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆离心率以及顶点坐标即可得方程,求解即可;
(2)设出直线l的方程,与椭圆方程联立,运用韦达定理和弦长公式,可得,再由点到直线的距离公式求得到的距离d,运用三角形的面积公式,计算可得所求值.
【小问1详解】
因为点是椭圆的右顶点,所以.
又,所以.
又,所以
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
由题意得直线l的方程为:,
设,
联立,消y,得,
,
,
到直线的距离,
.
18. 已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据已知条件列方程求出等差数列的首项与公差,根据等差数列定义写出通项公式;
(2)通过裂项相消的方法化简的表达式,并证明不等式.
【小问1详解】
等差数列中,,则.
又,所以该等差数列公差.故.
所以,
故数列的通项公式为.
【小问2详解】
因为,所以,
则
化简得.
因为,所以,故.
19. 已知双曲线的离心率为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)直线与双曲线交于点,其中点在第二象限.
①求;
②已知双曲线的左、右顶点分别为,设直线的斜率分别为,求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)根据点在双曲线上结合离心率计算得出,即可得出双曲线方程;
(2)①联立直线和双曲线方程得出韦达定理即可得出弦长;②应用斜率公式结合韦达定理计算求出定值.
【小问1详解】
因为点在双曲线上,所以.
离心率为,解得.
故双曲线的标准方程为.
【小问2详解】
①设.
联立得,则.
故.
②.
由题意得点都在双曲线的左支上,且点在第二象限,所以,
则.
故.
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2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.
3.回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡对应的答题区域,超出答题区域书写的答案无效,写在本试题卷上无效.
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.
一、单项选择题:(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)
1. 已知向量,,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
2. 经过点且与直线垂直的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
3. 如图,空间四边形中,,点在上,且,点为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
4. 在正方体中,点分别是棱的中点,则异面直线所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
5. 已知点和点,动点与点的距离是它与点的距离的倍,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
6. 由点向圆引切线,则切线长为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D.
7. 双曲线两条渐近线的夹角为,则该双曲线的离心率e为( )
A. B. 2 C. D.
8. 已知等比数列的各项均为正数,且,则( )
A 3 B. 5 C. D. 30
二、多项选择题:(本大题共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. 点在圆:上,点在圆:上,则( )
A. 最小值为2 B. 的最大值为7
C. 两个圆心所在的直线斜率为 D. 两个圆相交弦所在直线的方程为
10. 过抛物线的焦点的直线与相交于两点,则( )
A. B.
C. D.
11. 已知,则( )
A 当时, B. 若,则
C. 若,则 D. 当时,
三.填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知数列,,且数列的前项和为,那么______.
13. 若直线:与直线:平行,则与间的距离为______.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,经过点的直线与相交于两点,则的面积的最大值为_____.
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. 已知圆,点,且直线经过点.
(1)若直线与圆相切,求直线方程;
(2)若直线被圆截得的弦长为,求直线的方程.
16. 如图,在正三棱柱中,底面边长为2,侧棱长为,D是的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
17. 已知椭圆离心率为,点是椭圆的右顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点且倾角为的直线l与椭圆交于A、B两点,求的面积.
18. 已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前项和为,求证:.
19. 已知双曲线的离心率为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)直线与双曲线交于点,其中点在第二象限.
①求;
②已知双曲线的左、右顶点分别为,设直线的斜率分别为,求的值.
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