内容正文:
高二年级1月测评
数学
(试卷满分:150分,考试时间: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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
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;回答非选择题时,用的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
一、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的.
1. 在空间直角坐标系中,点与点关于( )
A. 轴对称 B. 轴对称
C. 平面对称 D. 平面对称
2. 点与点是直线上的两个不同的点,则( )
A. B. C. 1 D. -1
3. 已知数列满足,则( )
A. 9 B. 11 C. 18 D. 29
4. 若椭圆焦点在轴上,长轴长是焦距的3倍,且经过点,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
5. 已知抛物线的焦点为,点是抛物线上一点,当取最小值时,点到直线的距离为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D.
6. 已知为等比数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
7. 已知双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,,点在双曲线的右支上,且成等差数列,则双曲线的离心率为( )
A. B. 2 C. D. 3
8. 如图,在三棱锥中,两两垂直,,在棱上,在棱上,在棱上,且,平面平面,点为线段上的一个动点(不包括端点),则( )
A. 4 B. 2
C. 3 D. 不确定
二、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. 已知直线和圆,则( )
A. 若直线和圆相切,则
B. 若直线被圆所截得弦长为2,则
C. 若圆上的点到直线的距离的最小值为1,则
D. 若,圆上存在四个点到直线的距离为1
10. 在空间直角坐标系中,已知,则( )
A.
B. 与平行且模为的向量的坐标为或
C. 与夹角的余弦值为
D. 在上投影向量的坐标为
11. 在平面直角坐标系中,椭圆的右焦点为,过且倾斜角为的直线与椭圆交于两点,其中点在轴下方,直线交椭圆于另一点,连接,则( )
A. B.
C. D. 点到直线与的距离相等
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线与直线平行,则___________.
13. 已知双曲线的左、右焦点分别为,若点关于其中一条渐近线的对称点在另一条渐近线上,则双曲线的标准方程为___________.
14. 已知各项均为正数的等差数列的前项和为,且满足,数列是等差数列,则___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知数列满足,.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)求数列的前项和.
16. 已知圆经过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点作圆的切线,求该切线方程.
17. 如图,是正四棱柱被平面所截得的几何体,.
(1)证明:四边形是菱形;
(2)求平面和平面的夹角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
18. 在平面直角坐标系中,已知抛物线的焦点为,直线:,直线与抛物线交于两点,点到直线的距离的最大值为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若线段的中点为,求;
(3)若抛物线在点,处的切线相交于点,求点的轨迹方程.
19. 已知数列满足;数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的通项公式;
(3)已知,记的前项和为,求证:.
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高二年级1月测评
数学
(试卷满分:150分,考试时间: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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
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;回答非选择题时,用的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
一、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的.
1. 在空间直角坐标系中,点与点关于( )
A. 轴对称 B. 轴对称
C. 平面对称 D. 平面对称
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间两点关于坐标平面对称的特点,若两点关于平面对称,则它们的坐标和坐标相同,坐标互为相反数。观察已知两点坐标可得,它们的坐标和坐标相同,坐标互为相反数,故两点关于平面对称。
【详解】点与点关于平面对称,
故选:D.
2. 点与点是直线上的两个不同的点,则( )
A. B. C. 1 D. -1
【答案】A
【解析】
【分析】根据斜率公式即可求解.
【详解】因为表示直线的斜率,即直线的斜率,又因为直线的斜率,所以,
故选:A.
3. 已知数列满足,则( )
A. 9 B. 11 C. 18 D. 29
【答案】B
【解析】
【分析】根据数列的递推公式求出相关项,再计算即得.
【详解】因为,且,
所以,
则.
故选:B.
4. 若椭圆焦点在轴上,长轴长是焦距的3倍,且经过点,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据椭圆的几何性质即可求解.
【详解】因为椭圆的长轴长是焦距的3倍,所以,即,
又因为经过点,且焦点在轴上,所以,,
所以,所以椭圆的标准方程为:,
故选:C.
5. 已知抛物线的焦点为,点是抛物线上一点,当取最小值时,点到直线的距离为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D.
【答案】B
【解析】
【分析】点在抛物线的内部,要求的最小值,利用抛物线的定义,过点直接作准线的垂线,求出与抛物线的交点,再利用点到直线距离求解.
【详解】抛物线的焦点为,准线,
点在抛物线的内部,因为点是抛物线上一点,
所以等于点到准线的距离,过点向准线作垂线,交抛物线于点,即当点移动到时,取最小值,即,
则点到直线的距离,
故选:B.
6. 已知为等比数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据的关系可得,由等比数列的性质可得公比,即可求解.
【详解】因为①,当时,②,
①-②得:,因为是等比数列,
设公比为,所以,因为,
所以,解得;
当时,,即,
所以,又因为,
所以,解得,所以,
故选:A.
7. 已知双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,,点在双曲线的右支上,且成等差数列,则双曲线的离心率为( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】B
【解析】
【详解】因为,因为点在双曲线的右支上,
所以,
因为成等差数列,
设公差为,则,所以,
所以,即成等差数列,且公差,
所以,即,
所以双曲线的离心率(或者:因为成等差数列,所以,即,即,所以双曲线的离心率).
故选:B.
8. 如图,在三棱锥中,两两垂直,,在棱上,在棱上,在棱上,且,平面平面,点为线段上的一个动点(不包括端点),则( )
A. 4 B. 2
C. 3 D. 不确定
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量共面,可得,即可根据数量积的运算律求解.
【详解】因为点在平面内,所以,
又因为
所以;
又因为点在平面内,
所以,
因为,
所以,
由空间向量基本定理得:,
解得,即,
所以,
因为两两垂直,
所以,
所以,
故选:B.
二、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. 已知直线和圆,则( )
A. 若直线和圆相切,则
B. 若直线被圆所截得弦长为2,则
C. 若圆上的点到直线的距离的最小值为1,则
D. 若,圆上存在四个点到直线的距离为1
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据圆心到直线的距离,结合相切即可求解A,根据弦长公式即可求解B,根据圆的几何性质即可求解CD.
【详解】圆,所以圆心,半径为,则圆心到直线的距离.
对A,若直线和圆相切,则,所以,所以A正确;
对B,若直线被圆所截得弦长为2,则,所以,所以B错误;
对C,若圆上的点到直线的距离的最小值为1,则直线与圆相离,所以,所以,所以C正确;
对D,若上存在四个点到直线的距离为1,则有,即,所以选项D正确.
故选:ACD.
10. 在空间直角坐标系中,已知,则( )
A.
B. 与平行且模为的向量的坐标为或
C. 与夹角的余弦值为
D. 在上投影向量的坐标为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据向量的坐标运算即可求解AB,根据夹角公式以及投影向量的计算公式即可求解CD.
【详解】对A,
因为,所以A错误;
对B,因为,所以,因为所求的向量与平行,且模为,
所以所求的向量为:或,即所求向量坐标为或,所以B正确;
对C,又因为,
所以与夹角的余弦值为,所以C错误;
对D在上投影向量为:,所以选项D正确.
故选:BD.
11. 在平面直角坐标系中,椭圆的右焦点为,过且倾斜角为的直线与椭圆交于两点,其中点在轴下方,直线交椭圆于另一点,连接,则( )
A. B.
C. D. 点到直线与的距离相等
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据椭圆的对称性以及椭圆定义即可求解A,联立直线与椭圆的方程,可求解交点坐标,即可根据点的坐标,求解BCD.
【详解】,所以.
对A,设为椭圆的左焦点,因为点关于原点对称,所以,
所以,所以选项A正确;
因为直线过,且倾斜角为,所以直线的方程为:,与椭圆的方程联立,得:,解得,
又因为点在轴下方,所以,则.
对B,因为点与的横坐标相同,所以,所以选项B正确;
对C,(或者:),
所以,所以选项C错误;
对D,
所以,即,
所以为的角平分线,所以点到直线与的距离相等,所以选项D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线与直线平行,则___________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据平行满足的系数关系即可列比例式.
【详解】由题意得,解得.
故答案为:2
13. 已知双曲线的左、右焦点分别为,若点关于其中一条渐近线的对称点在另一条渐近线上,则双曲线的标准方程为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用双曲线的渐近线的对称性和题设条件可推得渐近线的倾斜角为,即得,结合求出即得双曲线的方程.
【详解】设双曲线的标准方程为:,如图,
设关于渐近线的对称点为,且点在渐近线上,
连接,与渐近线交于点,则点为线段的中点,
,(其中点为坐标原点),
再由两渐近线关于轴对称可得:,
即,又,
所以,即渐近线的倾斜角为,,
又因,联立解得,
所以双曲线的标准方程为:.
故答案为:.
14. 已知各项均为正数的等差数列的前项和为,且满足,数列是等差数列,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题中条件和等差数列的性质可得,即可根据是等差数列,得求解.
【详解】设等差数列的公差为,因为,
所以,
即,
化简得:,
即,
又因为,所以,解得,
则,
又因为数列是等差数列,
所以,即,
所以.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知数列满足,.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等比数列的定义,结合递推关系即可求证,
(2)根据分组求和,结合等差等比数列求和公式即可求解.
【小问1详解】
因为,
所以,
所以数列是等比数列;
【小问2详解】
因为,由(1)知,数列是以1为首项,3为公比的等比数列,
所以,即,
所以
.
16. 已知圆经过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点作圆的切线,求该切线方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)方法一:利用待定系数法,将点代入,联立方程求解即可,
方法二:根据斜率公式可得,进而得圆是以为直径的圆,即可求解,
(2)设直线方程,根据点到直线的距离即可求解.
【小问1详解】
方法一(待定系数法):设圆的方程为:,
因为过点,代入
得:,解得:,
所以圆的方程为:,
则圆的标准方程为:;
方法二:因为,
即,所以,
所以圆是以为直径的圆,
则圆心,半径,
所以圆的标准方程为:;
【小问2详解】
当切线的斜率存在时,因为过点,故设切线方程为:,
即,
因为与圆相切,所以,解得,
则切线方程为:,即;
当切线的斜率不存在时,又因为过点,所以直线为:,
圆心到直线的距离为5,满足题意.
综上,切线方程为:或.
17. 如图,是正四棱柱被平面所截得的几何体,.
(1)证明:四边形是菱形;
(2)求平面和平面的夹角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)2
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,根据面面平行的性质可先证明四边形为平行四边形,进而根据向量相等求解的坐标,进而根据向量垂直的坐标关系证明垂直得解,
(2)求解两个平面的法向量,即可根据向量的夹角公式求解,
(3)求解平面的法向量,根据点到平面的距离公式求解.
【小问1详解】
分别以为轴建立空间直角坐标系,
则.
因为几何体是平面截正四棱柱所得,
所以平面,平面平面,
平面平面,
所以,
同理,所以四边形为平行四边形;
设,因为,因为,
所以,解得,即,
所以,则,
所以,即,
所以四边形为菱形.
【小问2详解】
,设平面的法向量,
由,得,
令,则,
所以;
由题意知,平面的法向量,
设平面和平面的夹角为,
则,
所以平面和平面的夹角的余弦值为;
【小问3详解】
,
设平面的法向量为,
由,得,令,则,则
,设点到平面的距离为,
则,
所以点到平面的距离为2.
18. 在平面直角坐标系中,已知抛物线的焦点为,直线:,直线与抛物线交于两点,点到直线的距离的最大值为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若线段的中点为,求;
(3)若抛物线在点,处的切线相交于点,求点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先求出直线过的定点,再结合点到直线的距离的最大值即可求出;
(2)联立直线与抛物线的方程,利用韦达定理得到,再利用弦长公式即可;
(3)先得到抛物线在点和点B处的切线方程,联立得到点M的坐标,再消参得到轨迹方程.
【小问1详解】
抛物线的焦点,
因为直线过定点,设点到直线的距离为,所以,
当且仅当时等号成立,即点到直线的距离的最大值为,
又因为点到直线的距离的最大值为,即,
所以,解得或,
又因为,所以,
则抛物线的方程为:;
【小问2详解】
将直线的方程:,与抛物线的方程为:联立,
得:,即0,
设,则,
因为线段的中点为,
所以,
所以,即,即,
则,
所以;
【小问3详解】
因为点在抛物线上,所以,即,
因为抛物线在点处的切线的斜率一定存在,
所以设抛物线在点处的切线为:,
将其与抛物线的方程:联立,得:,
因为相切,所以,
化简得:,即,解得,
所以抛物线在点处的切线为:,即,
同理,抛物线在点处的切线为:,
联立,得,
又因为,
所以,即,
设,则,消去得:,
所以点的轨迹方程为:.
19. 已知数列满足;数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的通项公式;
(3)已知,记的前项和为,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)
,
所以,
令,则,
当时,,
所以,即,
所以数列从第2项起是单调递增数列,
所以当时,,
又因为,所以,即,所以,
综上,.
【解析】
【分析】(1)根据累加法即可求解,
(2)根据的关系,结合等差数列的性质即可求解,
(3)根据裂项相消法求和可证,利用数列的单调性,结合裂项相消求和可求证.
【小问1详解】
因为,所以,
所以当时,
因为,所以对也成立,
综上,所以.
【小问2详解】
因为①,
所以当时,②,
①-②得:,即,
因为,且,所以,即,
所以数列奇数项与偶数项分别为等差数列,且公差为4,
当时,,因为,所以,则,
所以数列为等差数列,
且首项,公差,所以;
(或者:当为奇数时,;当为偶数时,,所以)
【小问3详解】
略
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