内容正文:
高二数学
数学试题共4页,全卷满分150分,考试时间为120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将答题卡交回.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.)
1. 直线倾斜角是,则的值是( )
A. B. C. D. 1
2. 设是等差数列的前项和,若,则
A. B. C. D.
3. 若抛物线上的点到焦点的距离为,则它到轴的距离是( )
A B. C. D.
4. 等比数列中,已知,则( )
A. B. 2 C. D. 1
5. 圆在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
6. 在空间中,“经过点,法向量为的平面的方程(即平面上任意一点的坐标满足的关系)是:”.如果给出平面的方程是,平面的方程是,则由这两平面所成的角的正弦值是( )
A. B. C. D.
7. 已知双曲线:(,)的渐近线方程为,且其右焦点为,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
8. 已知是椭圆:的左焦点,经过原点的直线与椭圆交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.)
9. 已知分别是双曲线的左右焦点,点是双曲线上异于双曲线顶点的一点,且向量,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线的渐近线方程为
B. 的面积为1
C. 到双曲线的一条渐近线的距离为2
D. 以为直径的圆的方程为
10. 首项为正数,公差不为0的等差数列,其前项和为,则下列4个命题中正确的有( )
A. 若,则,;
B. 若,则使的最大的n为15;
C. 若,,则中最大;
D. 若,则.
11. 已知是椭圆的右焦点,椭圆上至少有21个不同的点,组成公差为的等差数列,则( )
A. 该椭圆的焦距为6 B. 的最小值为2
C. 的值可以为 D. 的值可以为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 等差数列的前项之和为,若,,则______.
13. 若直线与双曲线的左、右两支各有一个交点,则实数k的取值范围是________.
14. 若,对任意的,都有,且.设表示整数的个位数字,则=_____________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明,证明过程步骤.)
15. 已知直线经过两条直线:和:交点,直线:;
(1)若,求的直线方程;
(2)若,求的直线方程.
16. 已知数列是一个公差为的等差数列,前n项和为成等比数列,且.
(1)求数列通项公式;
(2)求数列{}前10项和.
17. 如图,在四棱锥中,平面平面,是斜边为的等腰直角三角形,,,,.
(1)求证:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值.
18. 在数列中,,.
(1)设,求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
19. 已知椭圆的左右焦点分别为,离心率,点分别是椭圆的右顶点和上顶点,的边上的中线长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线交椭圆于两点,若,求直线的方程;
(3)直线过右焦点,且它们的斜率乘积为,设分别与椭圆交于点和.若分别是线段和的中点,求面积的最大值.
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高二数学
数学试题共4页,全卷满分150分,考试时间为120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将答题卡交回.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.)
1. 直线的倾斜角是,则的值是( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定的直线求出,再利用和角的正切计算得解.
【详解】直线的倾斜角是,得,
所以.
故选:C
2. 设是等差数列的前项和,若,则
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】,,选A.
3. 若抛物线上的点到焦点的距离为,则它到轴的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出抛物线的准线方程,利用抛物线的定义转化求解即可.
【详解】抛物线的焦点,准线为,由M到焦点的距离为12,
可知M到准线的距离也为12,故到M到轴的距离是8.
故选:B.
4. 等比数列中,已知,则( )
A. B. 2 C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】利用等比数列通项公式及已知可得,再由即可求值.
【详解】若等比数列的公比为,
由题设,则,即,
由.
故选:A
5. 圆在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】容易知道点为切点,圆心,设切线斜率为k,从而,由此即可得解.
【详解】将圆的方程化为标准方程得,
∵点在圆上,∴点P为切点.
从而圆心与点P连线应与切线垂直.
又∵圆心为,设切线斜率为k,
∴,解得.
∴切线方程.
故选:D.
6. 在空间中,“经过点,法向量为的平面的方程(即平面上任意一点的坐标满足的关系)是:”.如果给出平面的方程是,平面的方程是,则由这两平面所成的角的正弦值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由定义得出两平面的法向量,利用数量积公式求出法向量的夹角余弦,利用同角三角函数的关系求出其正弦即可选出正确答案
【详解】由题意,因为平面的方程是,所以法向量
由平面的方程是,所以法向量,
所以,
所以,
故选:A.
7. 已知双曲线:(,)的渐近线方程为,且其右焦点为,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意得,,,求出,的值,即可得答案.
【详解】由题意得,,,
,,,
故双曲线的标准方程为.
故选:B.
8. 已知是椭圆:的左焦点,经过原点的直线与椭圆交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】结合椭圆的对称性以及椭圆的定义得到,在中结合余弦定理可得,进而结合离心率的公式可以求出结果.
【详解】
取椭圆的右焦点,连接,由椭圆的对称性以及直线经过原点,所以,且,所以四边形为平行四边形,故,又因为,则,而,因此,由于,则,
在中结合余弦定理可得,
故,即,所以,因此,
故选:A.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.)
9. 已知分别是双曲线的左右焦点,点是双曲线上异于双曲线顶点的一点,且向量,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线的渐近线方程为
B. 的面积为1
C. 到双曲线的一条渐近线的距离为2
D. 以为直径圆的方程为
【答案】AB
【解析】
【分析】
由双曲线方程求出的值,得到左右焦点的坐标,渐近线方程,由求出点的横纵坐标的关系,可求出点的坐标,进而可判断各选项
【详解】解:对于A,由得,所以双曲线的渐近线方程为,所以A正确;
对于B,由双曲线,可得,则,设,则,
所以,得,
因为点是双曲线上,所以,解得,所以的面积为,所以B正确;
对于C,到一条渐近线的距离为,所以C错误;
对于D,由于 ,所以以为直径的圆的圆心为(0,0),半径为,所以圆的方程为,所以D错误,
故选:AB
【点睛】此题考查双曲线的方程和性质,考查运算能力,属于基础题
10. 首项为正数,公差不为0的等差数列,其前项和为,则下列4个命题中正确的有( )
A. 若,则,;
B. 若,则使的最大的n为15;
C. 若,,则中最大;
D. 若,则.
【答案】ABD
【解析】
【分析】
利用等差数列的求和公式及等差数列的性质,逐一检验选项,即可得答案.
【详解】对于A:因为正数,公差不为0,且,所以公差,
所以,即,
根据等差数列性质可得,又,
所以,,故A正确;
对于B:因为,则,
所以,又,
所以,
所以,,
所以使的最大的n为15,故B正确;
对于C:因为,则,
,则,即,
所以则中最大,故C错误;
对于D:因为,则,又,
所以,即,故D正确,
故选:ABD
【点睛】解题的关键是先判断d的正负,再根据等差数列的性质,对求和公式进行变形,求得项的正负,再分析和判断,考查等差数列性质的灵活应用,属中档题.
11. 已知是椭圆的右焦点,椭圆上至少有21个不同的点,组成公差为的等差数列,则( )
A. 该椭圆的焦距为6 B. 的最小值为2
C. 的值可以为 D. 的值可以为
【答案】ABC
【解析】
【分析】先由椭圆,得到焦距,判断A是否正确,椭圆上的动点,分析的取值范围,判断BCD是否正确,得到答案.
【详解】由椭圆,得,,,故A正确;
椭圆上的动点,,即有,
故的最小值为2,B正确;
设,,,…组成的等差数列为,公差,则,
又,所以,所以,所以的最大值是,
故C正确,D错误.
故选:ABC.
【点睛】本题以椭圆知识为载体,考查了椭圆的几何性质,等差数列的相关知识,属于中档题.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 等差数列的前项之和为,若,,则______.
【答案】90
【解析】
【分析】根据给定条件,结合等差数列性质求出,再利用等差数列前项和公式计算作答.
【详解】由得:,整理得,由得:,整理得,
而,即,于是得,
所以.
故答案为:90
13. 若直线与双曲线的左、右两支各有一个交点,则实数k的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】直线过,根据渐近线斜率可得到取值范围.
【详解】当直线与双曲线的渐近线平行时,,
此时直线与双曲线的其中一支有一个交点,
若直线与双曲线的左、右两支各有一个交点,
可得直线一定在两渐近线之间,
则k的取值范围为.
故答案为:.
14. 若,对任意的,都有,且.设表示整数的个位数字,则=_____________.
【答案】4
【解析】
【分析】由已知整理得,再由已知得 ,则数列的通项公式为 ,根据指数运算得出数列的项的个位数字从第二项起形成一个周期为4的循环,由此可得选项.
【详解】因为,
整理得,由已知得,
所以,则有,所以,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,
则其通项公式为,所以,
又,个位数字为2;,个位数字为4;,个位数字为8;,个位数字为6,
所以数列的项的个位数字从第二项起形成一个周期为4的循环,所以与的个位数字相同,
所以.
故答案为:4.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明,证明过程步骤.)
15. 已知直线经过两条直线:和:的交点,直线:;
(1)若,求的直线方程;
(2)若,求的直线方程.
【答案】(1) ; (2)
【解析】
【分析】(1)先求出与的交点,再利用两直线平行斜率相等求直线l
(2)利用两直线垂直斜率乘积等于-1求直线l
【详解】(1)由,得,
∴与的交点为.
设与直线平行的直线为,
则,∴.
∴所求直线方程为.
(2)设与直线垂直的直线为,
则,解得.
∴所求直线方程为.
【点睛】两直线平行斜率相等,两直线垂直斜率乘积等于-1.
16. 已知数列是一个公差为的等差数列,前n项和为成等比数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列{}的前10项和.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)利用已知条件列出方程,求出公差,然后求解通项公式.
(2)推出,令,得到{cn}是首项为-5,公差为的等差数列,然后求解数列的和即可.
【详解】(1)由a2、a4、a5成等比数列得:,即5d2=a1d,
又∵d≠0,可得a1=5d;
而,解得d=1,所以an=a1+(n1)d=n6,
即数列{an}的通项公式为an=n6.
(2)因为,所以,
令,则为常数,∴{cn}是首项为5,公差为的等差数列,
所以的前10项和为.
【点睛】本题主要考查了等差数列以及等比数列的综合应用,以及等差数列求和公式的应用,其中解答中熟记等差、等比数列的通项公式,以及利用等差数列的求和公式,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
17. 如图,在四棱锥中,平面平面,是斜边为的等腰直角三角形,,,,.
(1)求证:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由面面垂直的性质可得线面垂直,再由线面垂直的判定定理得证;
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求线面角即可.
【小问1详解】
平面平面,平面平面,
平面,,平面,
平面,,
又且,、平面PAB,
平面;
【小问2详解】
取中点为,连接、,
又,,则,
,,
,,则,
以为坐标原点,分别以,,所在的直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,
,,,,
,,,
设为平面的一个法向量,
∴由,得,
令,则,
设与平面所成角为,
.
则直线与平面所成角的正弦值为.
18. 在数列中,,.
(1)设,求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),;(2).
【解析】
【分析】
(1)将变形可得,即,利用累加可得;
(2)由(1)可得,利用错位相减法可得结果。
【详解】(1)∵,
等式两边同时除以得,,即.
当时,可得.∴,,.....,.
以上各式累加得,又,
当时,,
又时,也满足上式,∴,.
(2)由(1)可得,
∴,①,②
①-②,得,
∴.
【点睛】关键点点睛:第(1)问等式两边同时除以得,是解题关键.第(2)问掌握错位相减法适用类型以及求和步骤是解题关键.
19. 已知椭圆的左右焦点分别为,离心率,点分别是椭圆的右顶点和上顶点,的边上的中线长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线交椭圆于两点,若,求直线的方程;
(3)直线过右焦点,且它们的斜率乘积为,设分别与椭圆交于点和.若分别是线段和的中点,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)根据的边上中线为得,再联立即可求解;
(2)设直线的方程为,,联立直线与椭圆方程得,再由,即,最后代入即可求解;
(3)设直线的方程为,则直线的方程为,分别与椭圆方程联立,通过韦达定理求出中点的坐标,观察坐标知,的中点坐标在轴上,则整理后利用基本不等式即可得到面积的最值.
【小问1详解】
由题意,因为,为直角三角形,所以.
又,所以,所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
由(1)知,,显然直线的斜率存在,
设直线的方程为,,
联立消去得,,
所以,即.
且,
因为,所以,
所以,即,
所以,
整理得,
即,
化简得,即满足条件,
所以直线的方程为或,
即直线的方程为或.
【小问3详解】
由题意,,
设直线的方程为,,
则直线的方程为,,
联立消去得,
所以
所以
所以,
同理联立消去得,
所以
所以
所以,
即中点.
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的面积最大值为.
【点睛】关键点点睛:本题考查待定系数法求椭圆的标准方程,直线与椭圆综合应用问题,利用基本不等式求最值,第三问的解题关键是分类联立直线与椭圆方程,求出的坐标,观察坐标知,的中点坐标在轴上,则整理后利用基本不等式得到面积的最值.
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