内容正文:
2025~2026学年度第一学期1月高二素养检测
数学试题
考生注意:
1.试卷分值: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案区域内作答,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.所有答案均要答在答题卡上,否则无效.考试结束后只交答题卡.
一、选择题: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,有且只有一项符合题目要求.
1. 已知数列,,,2,,…则该数列的第2025项为( )
A. 45 B. C. 55 D.
2. 已知点P在抛物线上,且点P与点的距离和点P到直线的距离相等,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3. 过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
4. 等差数列的前n项和为,若则的值为( )
A. 30 B. 60 C. 45 D. 15
5. 直线与圆相交于,两点,且,则实数的值为( )
A. 1 B. 5 C. 或5 D. 1或
6. 已知双曲线的右焦点为,过点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为. 若(O为坐标原点),则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
7. 已知等比数列,则( )
A. 3 B. ±3 C. D.
8. 若是椭圆的半焦距,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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. 已知圆的半径为2,则( )
A.
B. 点在圆C的外部
C. 圆与圆外切
D. 当直线平分圆的周长时,
10. 已知数列的通项公式为,则下列结论正确的是( )
A.
B. 数列是等差数列,且公差
C. 对于任意的正整数,均有成立
D. 存在唯一的正整数,使数列的前项和取得最小值
11. 用于加热水和食物的太阳灶应用了抛物线的光学性质:一束平行于抛物线对称轴的光线,经过抛物面(抛物线绕它的对称轴旋转所得到的曲面叫抛物面)反射后,集中于它的焦点.用一过抛物线对称轴的平面截抛物面,将所截得的抛物线放在平面直角坐标系中,对称轴与轴重合,顶点与原点重合.若抛物线:的焦点为F,为坐标原点,一条平行于x轴的光线从点M射入,经过上的点反射,再经过上另一点反射后,沿直线射出,则( )
A. 的准线方程为
B.
C. 若点,则
D. 设直线与的准线的交点为N,则点N不在直线上
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等差数列的各项均为正整数,且,则的最小值是__________.
13. 已知圆与轴切于点,与轴切于点,设劣弧的中点为,则过点的圆的切线方程是________.
14. 已知椭圆与双曲线有相同的焦点,,且它们在第二象限的公共点为点,点与右焦点的连线交轴于点,且平分,则双曲线的离心率为________.
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. 已知等差数列的前n项和为,满足,_____________.
在①;②;③这三个条件中任选一个,补充在上面的问题中并解答(注:如果选择多个条件,按照第一个解答给分.在答题前应说明“我选_____________”)
(1)求的通项公式;
(2)设,求的前n项和.
16. 已知圆的半径为3,圆心在射线上,直线被圆截得的弦长为.
(1)求圆方程;
(2)过圆心的直线与圆交于M、N两点,且的面积是6(为坐标原点),求直线的方程.
17. 在四棱锥中,侧面平面,四边形为直角梯形,,,,为等边三角形,点,分别为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值;
(3)点为线段上的动点,求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
18. 设正项数列的前项之和,数列的前项之积,且.
(1)求证:为等差数列,并分别求,的通项公式;
(2)设数列的前项和为,不等式对任意正整数恒成立,求正实数的取值范围.
19. 已知椭圆过点,其中一个焦点在直线上,为椭圆的上顶点,直线与椭圆相交于不同的两点,.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,为坐标原点,求的面积最大时实数的值;
(3)若直线,的斜率分别为,,且,直线,与圆分别交于点,.证明:直线过定点,并求出定点坐标.
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2025~2026学年度第一学期1月高二素养检测
数学试题
考生注意:
1.试卷分值: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案区域内作答,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.所有答案均要答在答题卡上,否则无效.考试结束后只交答题卡.
一、选择题: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,有且只有一项符合题目要求.
1. 已知数列,,,2,,…则该数列的第2025项为( )
A. 45 B. C. 55 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由给定的前5项具有的共同性质写出通项公式,进而求出第2025项.
【详解】依题意,该数列的奇数项为负数、偶数项为正数,各项绝对值是项数的算术平方根,
因此该数列的第项为,所以该数列的第2025项为.
故选:B
2. 已知点P在抛物线上,且点P与点的距离和点P到直线的距离相等,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】数形结合,根据抛物线的定义,先确定点横坐标,在根据抛物线定义求值.
【详解】如图:
根据抛物线的定义,过做垂直抛物线的准线,垂足为,则,又,
所以,故点横坐标为,所以.
故选:C
3. 过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题知,所求直线的斜率为,进而根据点斜式求解即可.
【详解】解:因为直线的斜率为,
所以,过点且与直线垂直的直线的斜率为,
所以,所求直线方程为.
故选:A
4. 等差数列的前n项和为,若则的值为( )
A. 30 B. 60 C. 45 D. 15
【答案】A
【解析】
【分析】设基本量,再结合等差数列的性质与求和公式求解即可.
【详解】在等差数列中,设首项为,公差为,
因为,所以,
则,即.
所以.
故选:A
5. 直线与圆相交于,两点,且,则实数的值为( )
A. 1 B. 5 C. 或5 D. 1或
【答案】D
【解析】
【分析】结合圆的方程求出圆心和半径,利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离,再结合题意建立方程求出参数值即可.
【详解】如图,作出符合题意的图形,
由题意得圆的圆心,半径,
由,得圆心到直线的距离为,
则,即,解得或,故D正确.
故选:D
6. 已知双曲线的右焦点为,过点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为. 若(O为坐标原点),则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求点到双曲线的渐近线的距离,由条件列方程,化简可求离心率.
【详解】设双曲线的半焦距为,则右焦点的坐标为,,
双曲线的渐近线方程为,
不妨设点在渐近线上,则,
所以,因为,所以,所以,
所以双曲线的离心率.
故选:C.
7. 已知等比数列,则( )
A. 3 B. ±3 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等比数列性质计算得解.
【详解】在等比数列中,,由,得,
而,因此,又,且同号,则,
所以.
故选:C
8. 若是椭圆的半焦距,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆中的关系,结合基本不等式先求的取值范围,再求的取值范围.
【详解】因为,且,
所以,
当且仅当时,等号成立.
且.
故.
故选:B
二、多项选择题: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. 已知圆的半径为2,则( )
A.
B. 点在圆C的外部
C. 圆与圆外切
D. 当直线平分圆的周长时,
【答案】BC
【解析】
【分析】根据半径为2可判断A;根据点与圆的位置关系可判断B;根据圆与圆的位置关系可判断C,根据直线经过圆心可判断D.
【详解】根据题意可得,所以,故A错误;
圆,由,得点在圆的外部,故B正确;
圆的圆心为,半径为8,因为,
所以圆与圆,外切,故C正确;
圆的圆心坐标为,半径为2,若直线平分圆的周长,
所以直线过点,则,得,故D错误.
故选:BC
10. 已知数列的通项公式为,则下列结论正确的是( )
A.
B. 数列是等差数列,且公差
C. 对于任意的正整数,均有成立
D. 存在唯一的正整数,使数列的前项和取得最小值
【答案】AB
【解析】
【分析】先判断数列类型及公差,由等差数列的前项和公式可以判断选项A,利用等差中项性质可以验证选项C,通过二次函数性质分析前项和最小值情况判断选项D.
【详解】因为,所以为常数,
又,故数列是以为首项,3为公差的等差数列,所以选项B正确;
由等差中项的性质 故C错误;
又,所以,所以选项A正确;
对于选项D,因为,令,二次函数的对称轴为.
由二次函数的对称性知,当或时,取到最小值,所以选项D错误.
故选:AB.
11. 用于加热水和食物的太阳灶应用了抛物线的光学性质:一束平行于抛物线对称轴的光线,经过抛物面(抛物线绕它的对称轴旋转所得到的曲面叫抛物面)反射后,集中于它的焦点.用一过抛物线对称轴的平面截抛物面,将所截得的抛物线放在平面直角坐标系中,对称轴与轴重合,顶点与原点重合.若抛物线:的焦点为F,为坐标原点,一条平行于x轴的光线从点M射入,经过上的点反射,再经过上另一点反射后,沿直线射出,则( )
A. 的准线方程为
B.
C. 若点,则
D. 设直线与的准线的交点为N,则点N不在直线上
【答案】ABC
【解析】
【分析】由抛物线准线定义即可判断A;设,与抛物线方程联立并结合韦达定理即可求解判断B;求出点A、B,结合弦长公式即可求解判断C;由直线求出点A坐标,接着由求出点B纵坐标即可判断D.
【详解】对于A,因为抛物线:,所以抛物线C准线方程为,故A正确;
对于B, ,故可设,联立,
,,故,故B正确;
对于C,若点,则,则,
故,故C正确;
对于D,由题可得,令得,
所以,又由B可知,故点N在直线上,故D错误;
故选:ABC
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等差数列的各项均为正整数,且,则的最小值是__________.
【答案】7
【解析】
【分析】根据给定条件,判断数列的单调性,再利用等差数列通项公式建立函数关系求解即得.
【详解】若等差数列的各项均为正整数,则数列是严格递增数列,于是公差,
因此为正整数,关于单调递减,而,
则当时,取得最小值为7.
故答案为:7
13. 已知圆与轴切于点,与轴切于点,设劣弧的中点为,则过点的圆的切线方程是________.
【答案】
【解析】
【分析】设切线方程为,利用直线与圆相切求的值.
【详解】圆与轴切于点,与轴切于点,圆心的坐标为,半径为1,
如图所示:设点与圆相切的直线方程为,
利用圆心到直线的距离,解得或,
根据图象不符合题意,故,故圆的切线方程为.
故答案为:
14. 已知椭圆与双曲线有相同的焦点,,且它们在第二象限的公共点为点,点与右焦点的连线交轴于点,且平分,则双曲线的离心率为________.
【答案】##2.5
【解析】
【分析】由椭圆及双曲线的定义可得,,设,从而可得,在中,由余弦定理求得,在中,由余弦的定义可得,从而得,求出的值,再由离心率公式求解即可.
【详解】由椭圆的定义知,①,,
由双曲线的定义知,②,
由①②解得,,
设,
因为点与右焦点的连线交轴于点,
且平分,
所以,
在中,由余弦定理知,
③,
设,
则,
由角平分线定理知,,
即,
解得,
在中,④,
由③④得,,
解得或(舍),
所以双曲线的离心率为.
故答案为:
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. 已知等差数列的前n项和为,满足,_____________.
在①;②;③这三个条件中任选一个,补充在上面的问题中并解答(注:如果选择多个条件,按照第一个解答给分.在答题前应说明“我选_____________”)
(1)求的通项公式;
(2)设,求的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列的基本量的运算可得,进而即得;
(2)利用分组求和法即得.
【小问1详解】
设等差数列的首项为,公差为
若选择条件①,则由,
得,解得,
;
若选择条件②,则由,
得,解得,
;
若选择条件③,则由,
得,解得,
;
【小问2详解】
由(1)知,选择三个条件中的任何一个,都有,
则,
的前n项和
16. 已知圆的半径为3,圆心在射线上,直线被圆截得的弦长为.
(1)求圆方程;
(2)过圆心的直线与圆交于M、N两点,且的面积是6(为坐标原点),求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)由题意设圆心,则圆的方程为 ,由垂径定理结合弦长即可求解;
(2)分斜率存在与不存在两种情况结合三角形面积求解即可.
【小问1详解】
设圆心,则圆的方程为
,
或舍去,
圆的方程为.
【小问2详解】
由题意得,则点到直线的距离,
①当斜率不存在时,此时直线l方程为,
原点到直线的距离为,满足题意.
此时直线方程为
②当斜率存在时,设直线l的方程为,
原点到直线l的距离,解得,
此时直线方程为,即.
综上所述,直线的方程为或.
17. 在四棱锥中,侧面平面,四边形为直角梯形,,,,为等边三角形,点,分别为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值;
(3)点为线段上的动点,求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
【答案】(1)
连接,因为点,分别为的中点,所以,
因为四边形为直角梯形,,,,
所以,,
在中,由余弦定理可得,
所以,所以,所以,
又因为为等边三角形,点为的中点,所以,
又因为侧面平面,侧面平面,
所以平面,又平面,所以,
又因为,平面,所以平面;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)连接,利用余弦定理可得,结合勾股定理可得,可得,由面面垂直的性质可得平面,进而可得,可证结论;
(2)取的中点,连接,可证,,以为坐标原点,所在直线为坐标轴建立空间直角坐标系,求得两平面的一个法向量,利用向量法可求得平面与平面所成角的余弦值;
(3)设,设平面与平面所成的夹角为,可得,利用换元法,结合二次函数的性质,可求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取的中点,连接,可得,
又平面,又平面,所以,
以为坐标原点,所在直线为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
则,
设平面的一个法向量为,
,令,则,
则平面的一个法向量为,
设平面的一个法向量为,
则,令,则,
所以平面的一个法向量为,
则,
所以平面与平面所成角的余弦值为;
【小问3详解】
设,则,
又,
又平面的一个法向量为,
设平面与平面所成的夹角为,
则,
令,,
则,
令,可得,
所以,
所以直线与平面所成角的正弦值的取值范围为.
18. 设正项数列的前项之和,数列的前项之积,且.
(1)求证:为等差数列,并分别求,的通项公式;
(2)设数列的前项和为,不等式对任意正整数恒成立,求正实数的取值范围.
【答案】(1)
由题意知,且当时,,
所以由得,
所以,由得,即,
所以是以2为首项,1为公差的等差数列,
所以,即,所以;
当时,,
当时,也符合上式,所以.
(2).
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的定义证得数列是等差数列,求得,进而求得,利用求得.
(2)利用裂项求和法求得,根据的最小值列不等式,由此求得的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)得,
所以
,
所以
,
所以数列是单调递增数列,所以,
因为不等式对任意正整数恒成立,
所以,即,又,
所以解得,所以的取值范围为.
【点睛】易错点睛:
小问1:在证明是等差数列时,必须清楚地理解递推关系如何构建,并确保每一步的推导是严谨的.尤其是求得后,要确保与的关系准确无误.
小问2:求和时,特别是在裂项求和法中,要小心每一项的符号和相加的顺序,特别是涉及到单调性和不等式的推导时,不能忽略最小值的正确性.
19. 已知椭圆过点,其中一个焦点在直线上,为椭圆的上顶点,直线与椭圆相交于不同的两点,.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,为坐标原点,求的面积最大时实数的值;
(3)若直线,的斜率分别为,,且,直线,与圆分别交于点,.证明:直线过定点,并求出定点坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由直线方程求得焦点坐标,根据已知点,可得答案;
(2)联立直线与椭圆方程,写出韦达定理,利用点到直线距离以及弦长公式,根据三角形的面积公式,结合基本不等式,可得答案;
(3)分直线的斜率存在与否两种情况,联立方程写出韦达定理,根据斜率建立方程,可得答案.
【小问1详解】
由焦点在直线上,令,解得,
由过点,则,解得,
所以椭圆的方程为
【小问2详解】
当时,直线,设,,
联立,消去可得,
由,则,
可得,,
点到直线的距离,
弦长,
则的面积
,
当且仅当,即时,等号成立,所以的值为.
【小问3详解】
由(1)可知,所以圆,又,所以,
(i)若直线垂直于轴,,设的方程:,,,
则,消去可得,
则(*),且,
可得,解得,不满足(*),不合题意;
(ii)若直线不垂直于轴,
则设的方程:,,,
则,消去可得,
由,则,,
可得.
因为,则,即,
,∴
所以直线方程为:,
所以直线过定点.
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