内容正文:
淄博实验中学、淄博齐盛高中2024级(高二)教学诊断训练
数学
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.)
1. 已知是两两不等的实数,点,点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 设x,,向量,向量,,且,,则( )
A. B. 3 C. 4 D.
3. 双曲线离心率为2,有一个焦点与抛物线的焦点重合,则mn的值为( )
A. B. C. D.
4. 在正项等比数列中,,且,,10成等差数列,则的值为( )
A. B. C. 18 D. 24
5. 已知椭圆,为坐标原点,直线与椭圆交于、两点,若为直角三角形,则椭圆的离心率为()
A. B. C. D.
6. 已知数列满足,若,则( )
A. B. C. D.
7. 已知点,,若直线上存在点C,使得,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知双曲线的左、右焦点分别为.过向一条渐近线作垂线,垂足为.若,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本大题共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,直线,,且与相交于点,则( )
A. B. 直线与圆相切
C. 被圆截得的弦长为 D. 若,则
10. 已知数列,均为等差数列,记数列,的前n项和分别为,,下列说法中正确的有( )
A. 若,,则
B. 若,则
C. 若,则的值为0
D. 已知,公差,则的最大值为32
11. 平面内到两定点的距离之积为定值的点的轨迹叫做卡西尼卵形线,卡西尼卵形线是天文学家卡西尼在研究卫星运行规律时发现的.已知曲线上的点到与的距离之积为2,则下列结论正确的是( )
A. 曲线的方程为 B. 曲线关于轴对称
C. 曲线围成的图形面积不超过 D. 面积的最大值为1
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知,,,若、、共面,则_____.
13. 已知抛物线的焦点为,,是上两点,若,则_____.
14. 已知数列的第一项为1,第二项为,第三项为,,依此类推.记数列的前项和为,,若数列单调递减,则实数的取值范围是_____.
四、解答题(本大题共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. 已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列满足,求数列的前项和.
16. 已知抛物线C:的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.
(1)若,求l的方程;
(2)若,求.
17. 已知数列中,,.
(1)证明数列为等差数列,并求;
(2)求的前项和.
18. 如图,在三棱柱中,为的中点,,且平面.
(1)求证:平面;
(2)若点在线段上运动(包括端点),
(i)当时,求直线与平面所成角的正弦值;
(ii)求平面与平面的夹角的余弦值的取值范围.
19. 已知点A(−2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为−.记M的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;
(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G.
(i)证明:是直角三角形;
(ii)求面积的最大值.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
淄博实验中学、淄博齐盛高中2024级(高二)教学诊断训练
数学
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.)
1. 已知是两两不等的实数,点,点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据直线经过求直线斜率,再根据斜率与倾斜角的关系求直线的倾斜角.
【详解】直线PQ的斜率,
设直线的倾斜角为,则,且,
所以.
故选:B
2. 设x,,向量,向量,,且,,则( )
A. B. 3 C. 4 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量垂直和共线的坐标表示即可得到方程,解出即可.
【详解】由题意得,解得,
,解得,则,,
,
则.
故选:D.
3. 双曲线离心率为2,有一个焦点与抛物线的焦点重合,则mn的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意得出关于的方程化简求值即可得出结果.
【详解】解:由题知,双曲线离心率为2,即
,
抛物线的焦点为,
,
.
故选:A
4. 在正项等比数列中,,且,,10成等差数列,则的值为( )
A. B. C. 18 D. 24
【答案】C
【解析】
【分析】由等比数列下标和性质,结合等差中项列出等式求解即可.
【详解】在正项等比数列中,设公比为,
则,又,,10成等差数列,
则,则,
故,
故选:C
5. 已知椭圆,为坐标原点,直线与椭圆交于、两点,若为直角三角形,则椭圆的离心率为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出两点的坐标,再代入椭圆方程,再结合椭圆的离心率公式即可得解.
【详解】由椭圆的对称性可得,
因为为直角三角形
则,
则不妨设,
将点的坐标代入得:,
所以,
所以的离心率.
故选:B.
6. 已知数列满足,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据递推式,利用累加法表示出,结合等比数列前项和公式求得结果,进而求出,即可得到答案.
【详解】由题知,,且,,
所以,
累加可得,
所以,
所以,当时同样满足,
所以.
故选:C
7. 已知点,,若直线上存在点C,使得,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意得点C在以为直径的圆上,记为圆D,求出圆D的圆心和半径,分析可得直线l与圆D有公共点,根据直线与圆的位置关系,分析计算,即可得答案.
【详解】因为,所以点C在以为直径的圆上,记为圆D.
因为,,所以圆心,圆D的半径,
因为点C在直线l上,所以直线l与圆D有公共点,
所以圆心D到直线l的距离,即,
化简得,解得,即实数k的取值范围是.
故选:B
8. 已知双曲线的左、右焦点分别为.过向一条渐近线作垂线,垂足为.若,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先由点到直线的距离公式求出,设,由得到,.再由三角形的面积公式得到,从而得到,则可得到,解出,代入双曲线的方程即可得到答案.
【详解】如图,
因为,不妨设渐近线方程为,即,
所以,
所以.
设,则,所以,所以.
因为,所以,所以,所以,
所以,
因为,
所以,
所以,解得,
所以双曲线的方程为
故选:D
二、多选题(本大题共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,直线,,且与相交于点,则( )
A. B. 直线与圆相切
C. 被圆截得的弦长为 D. 若,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用斜率之积即可判断选项A,根据圆心到直线的距离和半径的大小关系即可判断选项B,利用几何法直接求出弦长,即可判断选项C,联立两直线方程,求出点坐标,根据两点之间距离公式,即可求出的值.
【详解】由题知,令直线的斜率为,
则,,,A正确;
圆圆心为,半径,
则到直线的距离,
所以直线与圆相切,B正确;
又到直线的距离,
所以被圆截得的弦长为,C错;
联立方程,解得,
即,
则,解得,D正确.
故选:ABD
10. 已知数列,均为等差数列,记数列,的前n项和分别为,,下列说法中正确的有( )
A. 若,,则
B. 若,则
C. 若,则的值为0
D. 已知,公差,则的最大值为32
【答案】BC
【解析】
【分析】通过等差数列的等差中项性质分析的项;利用前项和与中间项的关系求;借助前项和的二次函数对称性求;通过通项公式确定前项和的最大值,逐一验证选项.
【详解】数列、为等差数列,则是等差数列.
选项A: ,,因2、5、8成等差数列,
故是与的等差中项,得,A错误.
选项B: 等差数列前项和满足,
故,,则.
代入,得,B正确.
选项C: 设数列的公差为,由,
得,解得,
所以,C正确.
选项D: 由,,得.
令,解得,故的最大值为,D错误.
故选:BC
11. 平面内到两定点的距离之积为定值的点的轨迹叫做卡西尼卵形线,卡西尼卵形线是天文学家卡西尼在研究卫星运行规律时发现的.已知曲线上的点到与的距离之积为2,则下列结论正确的是( )
A. 曲线的方程为 B. 曲线关于轴对称
C. 曲线围成的图形面积不超过 D. 面积的最大值为1
【答案】BCD
【解析】
【分析】设,根据,即可求出曲线方程,即可判断A;将点代入曲线的方程即可判断B;求出的范围即可判断CD.
【详解】设,由题意,,
即,化简得,
即曲线的方程为,故A错误;
对于B,将点代入曲线的方程得:
,即,
所以曲线关于轴对称,故B正确;
对于C,由,
得,解得,
又因为,所以,
所以,
又因为,所以,
所以曲线围成的图形面积不超过,故C正确;
对于D,由C选项知,面积的最大值为,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:
(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;
(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;
(3)相关点法:用动点的坐标、表示相关点的坐标、,然后代入点的坐标所满足的曲线方程,整理化简可得出动点的轨迹方程;
(4)参数法:当动点坐标、之间的直接关系难以找到时,往往先寻找、与某一参数得到方程,即为动点的轨迹方程;
(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知,,,若、、共面,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据空间向量共面的充要条件以及坐标运算即可求解.
【详解】若、、共面,则,
即,
则,解得.
故答案为:
13. 已知抛物线的焦点为,,是上两点,若,则_____.
【答案】##0.5
【解析】
【分析】由抛物线方程和其上两点坐标,可推出,利用焦半径公式即可求得答案.
【详解】由抛物线,,是上两点,
得,结合,得,
又,则,
故,
故答案为:
14. 已知数列的第一项为1,第二项为,第三项为,,依此类推.记数列的前项和为,,若数列单调递减,则实数的取值范围是_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用题意求出,然后再求出,再利用递推关系结合单调性可得到不等式恒成立,最后可求出参数的范围.
【详解】由题意得:
,
又因为,
所以有,
因为数列单调递减,所以有对于恒成立,
即对于恒成立,
再取,则由,
可知数列单调递减,则,
所以要使得不等式对于恒成立,
则满足,即实数的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题(本大题共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. 已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据与的关系可得;(2)根据分组法求前项和.
【小问1详解】
当时,得,
当时,,得,
故数列是以为首项,以2为公比的等比数列,
故.
【小问2详解】
由(1)可知
当为奇数时,,
故
,
故.
16. 已知抛物线C:的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.
(1)若,求l的方程;
(2)若,求.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)设直线:,,;根据抛物线焦半径公式可得;联立直线方程与抛物线方程,利用韦达定理可构造关于的方程,解方程求得结果;(2)设直线:;联立直线方程与抛物线方程,得到韦达定理的形式;利用可得,结合韦达定理可求得;根据弦长公式可求得结果.
【详解】(1)设直线方程为:,,
由抛物线焦半径公式可知:
联立得:
则
,解得:
直线的方程为:,即:
(2)设,则可设直线方程为:
联立得:
则
,
,
则
【点睛】本题考查抛物线的几何性质、直线与抛物线的综合应用问题,涉及到平面向量、弦长公式的应用.关键是能够通过直线与抛物线方程的联立,通过韦达定理构造等量关系.
17. 已知数列中,,.
(1)证明数列为等差数列,并求;
(2)求的前项和.
【答案】(1)
因为,
所以,故,
即数列是以为公差的等差数列,
又,所以,
故,
所以.
(2).
【解析】
【分析】(1)依题意可得,结合等差数列的定义证明即可,再由等差数列的通项公式计算可得;
(2)利用错位相减法计算可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
依题意可得,
,
两式相减可得,
所以.
18. 如图,在三棱柱中,为的中点,,且平面.
(1)求证:平面;
(2)若点在线段上运动(包括端点),
(i)当时,求直线与平面所成角的正弦值;
(ii)求平面与平面的夹角的余弦值的取值范围.
【答案】(1)
因为是的中点,,所以.
在中,因为,
所以,所以.
因为平面,平面,所以,
又,平面,所以平面;
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的性质定理得出,再结合线面垂直的判定定理即可;
(2)(i)以为原点建系,计算和平面的法向量,最后利用线面角和向量夹角之间的关系求得;
(ii)求两个平面的法向量,进而求出两个平面夹角余弦值,再结合求出.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为原点,为轴,过作平行于的直线为轴,为轴,建立空间直角坐标系,
则,则,
又,则,
设,所以,
(i)当即时,,所以,
因为平面的法向量为,
所以直线与平面所成角的正弦值为
;
(ii)设平面的一个法向量为,
因为,
所以,
令,则,得,
又平面的法向量为,
所以平面与平面的夹角的余弦值为,
因为,所以,则,
故平面与平面的夹角的余弦值取值范围为.
19. 已知点A(−2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为−.记M的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;
(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G.
(i)证明:是直角三角形;
(ii)求面积的最大值.
【答案】(1)曲线C是以坐标原点为中心,焦点在轴上,不包括左右两顶点的椭圆,其方程为;
(2)(i)[方法一]【分别求得斜率的表达式利用斜率之积为即可证得题中的结论】
依题意设,
直线的斜率为,则,
所以.
又,所以,
进而有,即是直角三角形.
[方法二]【利用三点共线和点差法真的斜率之积为即可证得题中的结论】
由题意设,则.
因为Q,E,G三点共线,所以,
又因为点P,G在椭圆上,所以,
两式相减得,
所以,所以.
(ii)
【解析】
【分析】(1)分别求出直线AM与BM的斜率,由已知直线AM与BM的斜率之积为−,可以得到等式,化简可以求出曲线C的方程,注意直线AM与BM有斜率的条件;
(2)(i)设出直线的方程,与椭圆方程联立,求出P,Q两点的坐标,进而求出点的坐标,求出直线的方程,与椭圆方程联立,利用根与系数关系求出的坐标,再求出直线的斜率,计算的值,就可以证明出是直角三角形;
(ii)由(i)可知三点坐标,是直角三角形,求出的长,利用面积公式求出的面积,利用导数求出面积的最大值.
【详解】(1)直线的斜率为,直线的斜率为,
由题意可知:,
所以曲线C是以坐标原点为中心,焦点在轴上,不包括左右两顶点的椭圆,其方程为;
(2)(i)略
(ii)[方法一]【求得面积函数,然后求导确定最值】
设,则直线的方程为,联立解得
所以直线的方程为.
联立直线的方程和椭圆C的方程,可得,
则,
所以.
令,即
.
注意到,得,所以在区间内单调递增,在区间内单调递减,所以当时,.
[方法二]【利用弦长公式结合韦达定理求得面积表达式,然后求导确定最值】
设的中点为N,直线的斜率为k,则其方程为.
由解得.由(Ⅰ)得.直线的方程为,直线的方程为,联立得,.
又,从而,进而.以下同解法一.
【整体点评】(2)(i)方法一:斜率之积为是证明垂直的核心和关键;
方法二:利用三点共线和点差法使得问题的处理更加简单.
(ii)导数是求最值的一种重要方法,在求最值的时候几乎所有问题都可以考虑用导数求解;
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$