内容正文:
2024级高二第七次定时训练
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. 若不能构成空间的一个基底,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量基底的性质,结合向量共面的条件求解的值.
【详解】因为向量不能构成空间的一个基底,所以这三个向量共面,则存在实数使得,
即,
所以,即.
故选:B
2. 等差数列中,已知公差,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查等差数列的性质及求和,利用与的关系即可求解.
【详解】解:由题意,
在等差数列中,
,
,
.
故选:A.
3. 已知直线过点,且与直线平行,则( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】将点代入直线求出,再由两条直线平行列方程求,从而可求值.
【详解】因为直线过点,
所以,解得.
因为直线与直线平行,
所以,即,解得,
所以.
故选:B.
4. ,则数列的前项和为( )
A. 112 B. 48 C. 80 D. 64
【答案】C
【解析】
【分析】先由题设结合求出数列的通项公式,再结合数列各项正负情况即可求解.
【详解】因为,
所以当时,,
当时,,
经检验,满足上式,
所以,令,,
设数列的前n项和为,
则数列的前项和为
数列的前项和为
.
故选:C
5. 如图,在平行六面体中,,,,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】以、、为基底向量,计算基底间的数量积,进而表示出与,通过向量的数量积与模长公式,结合异面
直线所成角的余弦公式(向量夹角余弦的绝对值)求解.
【详解】记,,,
则,,,
又,,
所以,
,
,
记与所成的角为,则.
故选:B
6. 已知数列是各项均为正数的等比数列,若是方程的两个根,则的值为( )
A. B. 1013 C. 2023 D. 1022
【答案】B
【解析】
【分析】先根据韦达定理得到,再利用等比数列的性质得到,最后利用倒序相加法求和.
【详解】由韦达定理,可得,
由等比数列性质可得.
设,
所以
则,
得,
所以.
故选:B
7. 设等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并满足条件:,,则下列结论中不正确的是( )
A.
B.
C. 是数列中的最大值
D. 若,则n的最大值为4047
【答案】D
【解析】
【分析】首先分析,再由得到,,即,然后逐项判断.
【详解】根据题意,等比数列的公比为,
若,则,
又由,必有,则数列各项均为正值,
若,即,必有,,则必有,
依次分析选项:
对于A,数列各项均为正值,则,必有,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C:根据,所以是数列中的最大项,故C正确,
对于D:由,
可知,故D错误;
故选:D.
8. 设,分别是椭圆E的左、右焦点,过的直线交椭圆于A,B两点,且,,则椭圆E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,由求出,由求出,
由求出,由得到,在中,由勾股定理得,代入数值计算得到,在中,由勾股定理得,代入数值计算得到,利用公式求出离心率.
【详解】设,,,,
,,,
,,,,
,,
在中,由勾股定理得:,
则,解得,
故,,,
在中,由勾股定理得:,
则,解得,故.
故选:B.
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. 已知数列是等比数列,则下列结论中正确的是( )
A. 数列是等比数列 B. 若,则数列是递减数列
C. 若,则 D. 数列是等比数列
【答案】AB
【解析】
【分析】设出公比后,结合等比数列通项公式与定义计算可得A;分、,结合数列单调性讨论即可得B;由等比数列性质计算即可得C;举出反例可得D.
【详解】设数列公比为,则,
对A:,故数列是以为首项,
为公比的等比数列,故A正确;
对B:若,则,
若,则,解得,
则,此时数列是递减数列;
若,则,解得,
则,此时数列是递减数列;
故数列是递减数列,故B正确;
对C:,则,故(负值舍去),
故,故C错误;
对D:若,则,
此时数列不是等比数列,故D错误.
故选:AB.
10. 下列说法正确的有( )
A. 若空间中点,,,满足,则,,三点共线
B. 空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面
C. ,,若,则与的夹角为锐角
D. 对空间任意一点O和不共线三点,,,若,则,,,共面
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A:根据三点共线的结论分析判断;对于B:利用空间向量共面定理判断;对于C:举反例分析判断;对于D:根据空间向量共面的推论判断.
【详解】对于A:因为,且,
所以,,三点共线,故A正确;
对于B:由空间向量共面定理可知,对于空间中的三个向量,
若有两个向量共线,则这三个向量一定共面,故B正确;
对于C:例如满足,由,可知,
即共线同向,即与的夹角为,故C错误;
对于D:因,且,
根据空间向量共面的推论知,,,四点共面,故D正确.
故选:ABD
11. 已知圆,点P是直线上一动点,过点P作圆C的切线PA,PB,切点分别是A和B,则下列说法正确的有( )
A. 圆C上恰有两个点到直线l的距离为 B. 切线长的最小值为
C. 直线AB恒过定点 D. 当四边形PACB面积最小时,直线AB方程为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A:利用点到直线距离公式计算出圆心C到直线l的距离后,结合半径长即可得;对B:借助切线性质与勾股定理计算即可得;对C:设,利用切线的性质可得A,B在以PC为直径的圆上,且可表示出该圆方程,联立圆C方程,作差可表示出直线AB方程,即可得所过定点;对D:利用等面积法及切线性质计算可得当取最小值时,四边形PACB面积最小,此时有,则可得直线PC方程,可解出点坐标,结合C选项中所得直线AB方程即可得解.
【详解】由圆,得圆心,圆半径,
A选项:点C到直线l的距离为,又,即,
所以圆C上恰有两个点到直线l的距离为,A选项正确;
B选项:切线长,
所以当取最小值时,切线长最小,,
所以,B选项错误;
C选项:由切线的性质可知A,B在以PC为直径的圆上,
设,则以为直径圆的圆心为,
半径,
圆的方程为,
即,
又A,B在圆C上,则,
得,则,解得,
所以AB恒过定点,C选项正确;
D选项:由已知,
所以,
所以当取最小值时最小,此时,
所以,直线PC方程为,
即,联立,解得,故,则,
所以,即,D选项正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知双曲线过点,且与双曲线有相同的渐近线,则双曲线的标准方程为___________.
【答案】
【解析】
【分析】设所求双曲线方程为,将代入可得,从而求出双曲线方程.
【详解】设与双曲线有相同的渐近线的双曲线方程为,
将代入得,
故所求双曲线方程为,即.
故答案为:
13. 已知等差数列的前项和为,,,则____.
【答案】9
【解析】
【分析】利用片段和性质求解可得.
【详解】在等差数列中,,,所以,,
故构成公差为2的等差数列,
所以,即.
故答案为:9
14. 如图,棱长为3的正方体中,P为正方体表面上的一个动点,E,F分别为的三等分点,则的最小值为__________________.
【答案】
【解析】
【分析】过F作F关于平面的对称点,连接交平面于点,此时的使得最小,据此即可求解.
【详解】过F作F关于平面的对称点,连接交平面于点,
任取(不含),此时.
点D处建立如图所示空间直角坐标系,如图,
则,
因为E,F分别为的三等分点,所以,
又点F距平面的距离为1,所以,
所以的最小值为.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 已知公差不为0的等差数列,其前n项和为,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)运用等差数列通项公式及等差数列前n项和公式的基本量计算即可.
(2)运用分组求和及等差数列求和公式、等比数列求和公式计算即可.
【小问1详解】
据题意得,解得(舍)或,
故.
所以.
【小问2详解】
由题意知,,
故.
16. 已知抛物线的焦点到直线的距离为.
(1)求的准线方程;
(2)若直线经过点,直线与交于两点,为坐标原点,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)先求出抛物线的焦点坐标,然后利用点到直线的距离公式求出,即可得出准线方程;
(2)设出直线方程和交点坐标,然后联立,韦达定理,算出,即可证明.
【小问1详解】
由题可知,则其到的距离为,
又,所以,
所以抛物线的准线方程为;
【小问2详解】
由(1)得抛物线的标准方程为
由题可知,直线斜率不为0,所以设直线,
设,联立得
,
所以,
,
所以,
所以.
17. 记为数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用退位法可求的通项公式.
(2)利用错位相减法可求.
【小问1详解】
当时,,解得.
当时,,所以即,
而,故,故,
∴数列是以4为首项,为公比的等比数列,
所以.
【小问2详解】
,
所以
故
所以
,
.
18. 如图,在四棱柱中,平面,,.分别为的中点,
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角余弦值;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,,借助中位线的性质与平行四边形性质定理可得,结合线面平行判定定理即可得证;
(2)建立适当空间直角坐标系,计算两平面的空间向量,再利用空间向量夹角公式计算即可得解;
(3)借助空间中点到平面的距离公式计算即可得解.
【小问1详解】
取中点,连接,,
由是的中点,故,且,
由是的中点,故,且,
则有、,
故四边形是平行四边形,故,
又平面,平面,
故平面;
【小问2详解】
以为原点建立如图所示空间直角坐标系,
有、、、、、,
则有、、,
设平面与平面的法向量分别为、,
则有,,
分别取,则有、、,,
即、,
则,
故平面与平面的夹角余弦值为;
【小问3详解】
由,平面的法向量为,
则有,
即点到平面的距离为.
19. 已知数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和;
(3)若,从数列中依次取出第2项,第4项,第8项,…,第项,按原来顺序组成新数列,求使得不等式成立的最小正整数的值.
【答案】(1)
(2)
(3)10
【解析】
【分析】(1)由构造法可得数列是等比数列,写出其通项公式后即可得解;
(2)运用裂项相消法进行求和;
(3)由题可得,求出其前项和后,根据数列单调性及特殊值法即可得解.
【小问1详解】
由,变形可得,
因为,所以数列是以1为首项,2为公比的等比数列,
故,
即.
【小问2详解】
因为,由(1)知,,
所以,
故
.
【小问3详解】
由(1)知,
则,
设
,
,
数列单调递增.
令
当时,,
当时,,
所以,使得不等式成立的最小正整数的值为10.
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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. 若不能构成空间的一个基底,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
2. 等差数列中,已知公差,且,则( )
A. B. C. D.
3. 已知直线过点,且与直线平行,则( )
A. B. C. 1 D. 2
4. ,则数列的前项和为( )
A. 112 B. 48 C. 80 D. 64
5. 如图,在平行六面体中,,,,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
6. 已知数列是各项均为正数的等比数列,若是方程的两个根,则的值为( )
A. B. 1013 C. 2023 D. 1022
7. 设等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并满足条件:,,则下列结论中不正确的是( )
A.
B.
C. 是数列中的最大值
D. 若,则n的最大值为4047
8. 设,分别是椭圆E的左、右焦点,过的直线交椭圆于A,B两点,且,,则椭圆E的离心率为( )
A. B. C. D.
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. 已知数列是等比数列,则下列结论中正确的是( )
A. 数列等比数列 B. 若,则数列是递减数列
C. 若,则 D. 数列等比数列
10. 下列说法正确的有( )
A. 若空间中点,,,满足,则,,三点共线
B. 空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面
C. ,,若,则与的夹角为锐角
D. 对空间任意一点O和不共线三点,,,若,则,,,共面
11. 已知圆,点P是直线上一动点,过点P作圆C的切线PA,PB,切点分别是A和B,则下列说法正确的有( )
A. 圆C上恰有两个点到直线l的距离为 B. 切线长的最小值为
C. 直线AB恒过定点 D. 当四边形PACB面积最小时,直线AB方程为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知双曲线过点,且与双曲线有相同的渐近线,则双曲线的标准方程为___________.
13. 已知等差数列的前项和为,,,则____.
14. 如图,棱长为3正方体中,P为正方体表面上的一个动点,E,F分别为的三等分点,则的最小值为__________________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 已知公差不为0的等差数列,其前n项和为,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
16. 已知抛物线的焦点到直线的距离为.
(1)求准线方程;
(2)若直线经过点,直线与交于两点,为坐标原点,证明:.
17. 记为数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列前项和.
18. 如图,在四棱柱中,平面,,.分别为的中点,
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角余弦值;
(3)求点到平面的距离.
19. 已知数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和;
(3)若,从数列中依次取出第2项,第4项,第8项,…,第项,按原来顺序组成新数列,求使得不等式成立的最小正整数的值.
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