内容正文:
高二数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.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题区域内作答,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.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册,选择性必修第二册第四章.
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. 在数列中,,,则( )
A. B. 2 C. D. 3
2. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
3. 已知向量是直线l的一个方向向量,向量是平面的一个法向量,若,则( )
A. B. C. D. 1
4. 已知点在圆内,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5. 已知等差数列的前项和为,若,则( )
A. 154 B. 164 C. 186 D. 196
6. 已知双曲线的左、右焦点分别为,是上一点,,,则的离心率为( )
A. B. C. D. 3
7. 已知等比数列的前n项和为,若,且,则( )
A. 17 B. 18 C. D.
8. 已知数列满足,,若对,,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
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. (多选题)已知直线,,若,则与间的距离可能为( )
A. B. C. D.
10. 已知等差数列的公差为,前项和为,若,则( )
A.
B. 中最大
C. 使得的的最大值为13
D. 数列是递减数列
11. 已知椭圆的右焦点为,分别为的左、右顶点,,动点在直线上,直线与交于另一点,过点作轴的垂线与直线交于点,则下列说法正确的是( )
A. 的离心率 B. 若,则
C. D. 直线与相切
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知3是a与b的等差中项,1是a与b的等比中项,则________.
13. 已知抛物线的焦点为F,点,P是C上任意一点,则的最小值为________.
14. 如图,在正方体中,E,F分别是,的中点,P是线段上的动点,则直线与平面所成角的正弦值的取值范围为________.
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. 已知各项均为正数的等差数列的前项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
16. 已知椭圆的焦距为2,点在上.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于两点,为线段的中点,为坐标原点,求.
17. 如图,在几何体中,四边形为矩形,平面,,,,.
(1)证明:;
(2)求平面BPC与平面PCQ夹角的余弦值.
18. 已知数列的前n项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前n项和;
(3)若,,成等差数列,其中p,q,r为正整数且,证明:,,是数列中连续的三项.
19. 已知双曲线的一条渐近线方程为,点在上.
(1)求的方程;
(2)设为的右顶点,直线与交于两点,且.
①证明:直线过定点;
②若都在的左支上,求面积的最小值.
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高二数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.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题区域内作答,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.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册,选择性必修第二册第四章.
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. 在数列中,,,则( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用数列的递推公式求解.
【详解】由题知,.
故选:C.
2. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将抛物线方程转换成标准方程即可求解.
【详解】抛物线的标准方程为,
所以,的焦点坐标为.
故选:D.
3. 已知向量是直线l的一个方向向量,向量是平面的一个法向量,若,则( )
A. B. C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量的数量积求解.
【详解】向量是直线l的一个方向向量,
向量是平面的一个法向量,,
,
,解得.
故选:D.
4. 已知点在圆内,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据点在圆内,将点坐标代入圆方程列出不等式,求解即可.
【详解】由题知,解得,
故选:A.
5. 已知等差数列的前项和为,若,则( )
A. 154 B. 164 C. 186 D. 196
【答案】C
【解析】
【分析】根据等差数列片段和的性质有成等差数列,再由等差中项的性质列方程求值.
【详解】由题知成等差数列,
所以,即,解得.
故选:C
6. 已知双曲线的左、右焦点分别为,是上一点,,,则的离心率为( )
A. B. C. D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】利用双曲线的定义与已知联立,求出、,再由结合勾股定理得到与的关系,进而求出双曲线的离心率.
【详解】设双曲线的焦距为,不妨设点在第一象限,
则,解得,又,
所以,即,所以的离心率.
故选:B
7. 已知等比数列的前n项和为,若,且,则( )
A. 17 B. 18 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设的公比为q,根据等比数列的片段和的性质,求得公比即可求解.
【详解】设的公比为q,则,
所以,又,
所以,解得或(舍),
所以,
故选:A.
8. 已知数列满足,,若对,,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将整理成,利用累加法求出,从而得到, 对,恒成立,即,将整理为,利用基本不等式即可求出实数m的取值范围.
【详解】,,
当时,,
即,
当时也满足,,
对,恒成立,,
,
当且仅当时,等号成立,,即,
实数m的取值范围是.
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. (多选题)已知直线,,若,则与间的距离可能为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】先根据直线平行,求出的值,再求两平行线间的距离得解.
【详解】由,得,解得或.
当时,的方程为,即,,则与间的距离为;
当时,,,则与间的距离为.
故选:BD.
10. 已知等差数列的公差为,前项和为,若,则( )
A.
B. 中最大
C. 使得的的最大值为13
D. 数列是递减数列
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据等差数列下标和性质可得,求得判断A;根据等差数列的前n项和的定义及项的符号判断B;根据等差数列前n项和公式和性质判断C;根据数列单调性定义判断D.
【详解】由,,知,所以,A正确;
由知中最大,B正确;
由,,
知使得的的最大值为14,C错误;
因为,所以,
所以数列是递减数列,D正确.
故选:ABD.
11. 已知椭圆的右焦点为,分别为的左、右顶点,,动点在直线上,直线与交于另一点,过点作轴的垂线与直线交于点,则下列说法正确的是( )
A. 的离心率 B. 若,则
C. D. 直线与相切
【答案】BCD
【解析】
【分析】由题意求出,即可判断A;当时,求出Q点坐标,继而结合三角形的相似,即可求出,判断B;分别求出点到直线的距离和点到轴的距离,结合角平分线性质即可判断C;表示出直线的方程,联立椭圆方程,可得,结合判别式等于0可判断D.
【详解】设,其中,由,得,
解得,所以,
故的方程为,离心率,A错误;
由A的分析可知,当时,将代入,得,
可得点的坐标为.设直线与轴交于点,则,,而,
即得,解得,B正确;
设,则,又,
所以直线的方程为,令,得点的坐标为;
直线的方程为,即,
所以点到直线的距离.
又点到轴的距离也为,所以,C正确;
直线的方程为,令,得点的坐标为,
直线的方程为,整理得,
联立方程,消去后整理,
结合,即,即得,,
即得,所以直线与相切,D正确;
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知3是a与b的等差中项,1是a与b的等比中项,则________.
【答案】
【解析】
【分析】利用等差中项得到的值,利用等比中项的值,则代入数值得到求解.
【详解】是a与b的等差中项,,,
是a与b的等比中项,,
.
故答案为:.
13. 已知抛物线的焦点为F,点,P是C上任意一点,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用抛物线的定义和三角形中,两边之和大于第三边,当且仅当三点共线时等号成立这些知识求解.
【详解】设点P到抛物线C的准线的距离为d,
则(当AP与准线垂直时取最小值),
故的最小值为5.
故答案为:.
14. 如图,在正方体中,E,F分别是,的中点,P是线段上的动点,则直线与平面所成角的正弦值的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】设,建立适当空间直角坐标系,设,依次求出和平面的一个法向量,接着由空间角的向量法公式计算,再结合一元二次函数性质即可求解.
【详解】设,以D为坐标原点,直线DA,DC,分别为x、y、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
所以,.
设,则.
设平面的一个法向量,
则,取,得,,故.
设直线与平面所成角为,则,
又,所以,故,
即直线与平面PEF所成角的正弦值的取值范围为.
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. 已知各项均为正数的等差数列的前项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设等差数列的公差为,结合与前8项和列方程组,求解首项与公差,得到数列的通项公式.
(2)将裂项为,利用裂项相消法对数列的前项和进行累加计算.
【小问1详解】
设的公差为,
由题知,解得或(舍去),
所以,
即数列的通项公式为;
【小问2详解】
由(1)知,
.
16. 已知椭圆的焦距为2,点在上.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于两点,为线段的中点,为坐标原点,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由点在椭圆上,和椭圆焦距为2,列出等式求解即可;
(2)联立椭圆和直线方程,由韦达定理、中点坐标公式及两点间距离公式即可求解.
【小问1详解】
由题知
解得
所以的方程为;
【小问2详解】
设的坐标分别为,
联立方程消去后整理得,
则,,
所以,,
所以.
17. 如图,在几何体中,四边形为矩形,平面,,,,.
(1)证明:;
(2)求平面BPC与平面PCQ夹角的余弦值.
【答案】(1)
四边形为矩形,平面,
则AB,AD,AP两两垂直,以A为坐标原点,
直线AB,AD,AP分别为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系,
则,,,,,,
,,
所以,所以.
(2).
【解析】
【分析】(1)由四边形为矩形,平面可得AB,AD,AP两两垂直,以A为坐标原点,直线AB,AD,AP分别为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系,写出点的坐标,求出向量,的坐标,利用数量积求出,从而得到.
(2)求出平面PBC的一个法向量和平面PQC的一个法向量,利用数量积公式求出,代入数据计算即可得到平面BPC与平面PCQ夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设平面PBC的一个法向量,
由(1)知,.
则取,得,,
所以平面BPC的一个法向量.
设平面PQC的一个法向量,
由(1)知,,
则取,得,,
所以平面PQC的一个法向量,
所以,
所以平面BPC与平面PCQ夹角的余弦值为.
18. 已知数列的前n项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前n项和;
(3)若,,成等差数列,其中p,q,r为正整数且,证明:,,是数列中连续的三项.
【答案】(1);
(2);
(3)证明:
由,,成等差数列,得,即,,整理得.
又因为p,q,r为正整数且,得,,所以,.
而为偶数,故必有,即,.
再由,所以,故,,是数列中连续的三项.
【解析】
【分析】(1)直接根据前n项和与的关系可得数列为等比数列,进而可得通项公式;
(2)直接用错位相减法求数列的前n项和可得;
(3)由条件可得,再结合,及等式两边的奇偶性可得,从而可证明结论.
【小问1详解】
当时,,解得.
当时,,则,即.
所以数列是首项为,公比为2的等比数列,所以,
即数列的通项公式为.
【小问2详解】
由(1)知,所以,,记.
所以——①,——②.
由得,即.
故.
【小问3详解】
略.
19. 已知双曲线的一条渐近线方程为,点在上.
(1)求的方程;
(2)设为的右顶点,直线与交于两点,且.
①证明:直线过定点;
②若都在的左支上,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
①证明:由(1)知,设的坐标分别为.
当直线的斜率为0时,,则,,
当时,,解得,则中一个点与重合,此时不成立,所以直线的斜率不为0;
设直线的方程为,
联立方程,消去后整理,得,
则,
由,知
解得或2,
当时,直线过点,不合题意;
当时,直线的方程为,所以直线过定点.
②9
【解析】
【分析】(1)根据双曲线的渐近线方程和双曲线上点的坐标确定的值,可得双曲线的标准方程.
(2)①分直线的斜率是否为0分类讨论.当直线斜率不为0时,设直线方程为,与双曲线方程联立,利用韦达定理,结合,可得的关系,确定直线过定点.
②结合①的结论,利用表示出的面积,利用函数的单调性求其最小值.
【小问1详解】
由题知,解得,
所以的方程为.
【小问2详解】
①略
②解:由①知当时,,
由,得,
的面积为
,
又,
设,则,,
因为在上单调递减,,,
所以.
即,
所以,当时,等号成立,
所以面积的最小值为9.
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