内容正文:
高二数学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第一册至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. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2. 抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
3. 已知直线,.若,则( )
A. B. C. 4 D.
4. 《周髀算经》中有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影长(单位:尺)依次成等差数列,小寒的日影长为13.5尺,雨水的日影长为10.5尺,则立夏的日影长为( )
A. 6.5尺 B. 3.5尺 C. 4.5尺 D. 5.5尺
5. 若直线:与圆:相切,则( )
A. 5 B. 4 C. D.
6. 已知,,,四点共面于,且其中任意三点均不共线.设为空间中任意一点且,若,则( )
A. 0 B. 1 C. D.
7. 已知,分别是双曲线:的左、右焦点,为上一点,且,,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
8. 已知表示不超过的最大整数,数列满足,,则( )
A. 36 B. 34 C. 38 D. 32
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. 已知椭圆:的焦距为8,且其短轴长、焦距、长轴长依次成等差数列,则( )
A. B.
C. 的方程为 D. 的方程为
10. 在四棱台中,底面,正方形的边长为4,,,则( )
A.
B. 是平面的一个法向量
C. 异面直线与所成角的余弦值为
D. 当点在侧面内(含边界)运动时,
11. 已知点,,曲线上任意一点满足,则( )
A. 当时,曲线经过坐标原点
B. 对于不同的值,曲线总是关于坐标原点对称
C. 当时,直线与曲线的所有交点的横坐标之积为
D. 当时,的取值范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设为等比数列的前项积,若,则______.
13. 已知直线经过椭圆的一个焦点,则的离心率为______.
14. 已知正六棱柱的棱长均为4,质点从顶点出发沿着线段做匀速直线运动,质点从顶点出发沿着线段做匀速直线运动,当质点到达顶点时,质点恰好到达顶点,则在运动的过程中,质点与之间距离的最小值为______.
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. 已知正项等比数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
16. 如图,正三棱柱的各棱长均为8,D为棱的中点,点,在棱上,且.
(1)证明:平面.
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
17. 已知抛物线的焦点为,的准线与轴交于点,.
(1)求的方程.
(2)已知为坐标原点,直线交于,两点.
(ⅰ)证明:.
(ⅱ)若,证明:过定点.
18. 已知数列的前项和为,,且.
(1)求的通项公式.
(2)设,记数列的前项和为.
(ⅰ)求;
(ⅱ)若对任意恒成立,求的取值范围.
19. 已知双曲线:的左、右焦点分别是,,其实轴长为,焦距为8.
(1)求的标准方程.
(2)过点的直线与的右支交于,两点,与的两条渐近线交于,两点,,均在第一象限.
(ⅰ)若,求直线的方程;
(ⅱ)求面积的取值范围.
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高二数学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第一册至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. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将直线化为斜截式,结合斜率与倾斜角关系及倾斜角范围确定倾斜角大小.
【详解】由题设,直线方程化为,其斜率为1,
根据斜率与倾斜角关系及倾斜角范围知,直线的倾斜角为.
故选:C
2. 抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用抛物线方程的焦点在y轴正半轴,结合抛物线方程即可求得.
【详解】抛物线,,焦点在y轴正半轴,
所以抛物线的焦点坐标是.
故选:A.
3. 已知直线,.若,则( )
A. B. C. 4 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由两直线垂直的判定列方程求参数值.
【详解】由得,可得.
故选:C
4. 《周髀算经》中有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影长(单位:尺)依次成等差数列,小寒的日影长为13.5尺,雨水的日影长为10.5尺,则立夏的日影长为( )
A. 6.5尺 B. 3.5尺 C. 4.5尺 D. 5.5尺
【答案】D
【解析】
【分析】先根据已知条件求出等差数列的公差,然后利用等差数列的通项公式求出立夏的日影长.
【详解】根据题意,将冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种的日影长
记作.
由题意知,,那么该等差数列的公差为.
所以立夏的日影长为尺.
故选:D.
5. 若直线:与圆:相切,则( )
A. 5 B. 4 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先将圆的一般方程化为标准方程,得到圆心坐标和半径,再利用直线和圆相切时圆心到直线的距离等于半径来求解.
【详解】因为圆:,圆的标准方程为:,
则圆的圆心坐标为,半径,
又因为直线:与圆相切,
所以圆心到直线的距离等于半径,即,
又因为,所以,
对两边完全平方可得:,
即,化简得:,所以.
故选:B.
6. 已知,,,四点共面于,且其中任意三点均不共线.设为空间中任意一点且,若,则( )
A. 0 B. 1 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用共面定理和空间向量的线性运算可求答案.
【详解】因为,,,四点共面,所以,其中,
所以,
即;
因为,所以,
而不共面,则,即.
故选:C
7. 已知,分别是双曲线:的左、右焦点,为上一点,且,,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意得,得到,再利用余弦定理求解即可.
【详解】根据题意得,
解得,
又,
,
即,
,
,
,即,
则的渐近线方程为,即.
故选:A.
8. 已知表示不超过的最大整数,数列满足,,则( )
A. 36 B. 34 C. 38 D. 32
【答案】C
【解析】
【分析】由递推关系及等比数列的定义得到,结合题设新定义求目标式的值.
【详解】由,则,而,
所以是常数列,即,则,
所以,,,,
,,
,,
故,,,
,,
所以.
故选:C
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. 已知椭圆:的焦距为8,且其短轴长、焦距、长轴长依次成等差数列,则( )
A. B.
C. 的方程为 D. 的方程为
【答案】ABD
【解析】
【分析】焦距为,短轴长、焦距、长轴长成等差数列得,联立,计算,.
【详解】椭圆焦距为,因此,短轴长、焦距、长轴长成等差数列,所以
代入得
,
将和代入 得
展开,化简得,解得,选项B正确.
又因为 得,选项A正确.
椭圆方程为代入得
,选项D正确.
故选:ABD
10. 在四棱台中,底面,正方形的边长为4,,,则( )
A.
B. 是平面的一个法向量
C. 异面直线与所成角的余弦值为
D. 当点在侧面内(含边界)运动时,
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用空间向量的线性运算即可判断A,利用线面垂直证明线线垂直,再证明线面垂直,即可判断B,利用空间向量法来求异面直线所成角的余弦值,即可判断C,利用空间向量法来求数量积,即可判断D.
【详解】
如图,由正方形的边长为4,,,可得:
,故A正确;
由底面,底面,则,
因为正方形,所以,
又因为平面,所以平面,
即是平面的一个法向量,故B正确;
如图建立空间直角坐标系,由正方形的边长为4,,,可得:
,
则
所以,
即异面直线与所成角的余弦值为,故C错误;
当点在侧面内(含边界)运动时,可设,则
所以,故D正确;
故选:ABD.
11. 已知点,,曲线上任意一点满足,则( )
A. 当时,曲线经过坐标原点
B. 对于不同的值,曲线总是关于坐标原点对称
C. 当时,直线与曲线的所有交点的横坐标之积为
D. 当时,的取值范围为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A:代入检验即可判断;对于B:可得,根据方程判断对称性即可;对于C:令可得,解方程即可;对于D:可得,根据几何性质可得,换元令,结合对勾函数性质求值域即可.
【详解】因为,且点,,
设点,则.
对于选项A:当时,则,
若点为坐标原点,则,可得,
所以曲线不经过坐标原点,故A错误;
对于选项B:用替换,替换,
可得,
即点在曲线上,所以对于不同的值,曲线总是关于坐标原点对称,故B正确;
对于选项C:当时,令,可得,
即,显然,
若,则,
整理可得,解得或(舍去);
若,则,整理可得,解得;
若,则,
整理可得,解得(舍去)或;
所以所有交点的横坐标之积为,故C正确;
对于选项D:当时,则,
可得,且,解得,
因为,即,解得,
又因为,
令,则,
由对勾函数可知在内单调递减,在内单调递增,
且,,可得,
所以的取值范围为,故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. 设为等比数列的前项积,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用等比数列的性质有,即可求.
【详解】由题设,则.
故答案为:
13. 已知直线经过椭圆的一个焦点,则的离心率为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用椭圆方程求出椭圆的焦点坐标,代入直线中,可得的值,利用离心率的计算方法可得答案.
【详解】由椭圆方程可知,长轴在 轴上,
且 ,即焦点为 ,
直线 经过一个焦点,代入焦点坐标:
若焦点为 ,则 ,
解得 ,即 ;
若焦点为 ,则 ,无解;
故 ,此时 ,长半轴长为,
离心率 .
因此,椭圆 的离心率为 .
故答案为:
14. 已知正六棱柱的棱长均为4,质点从顶点出发沿着线段做匀速直线运动,质点从顶点出发沿着线段做匀速直线运动,当质点到达顶点时,质点恰好到达顶点,则在运动的过程中,质点与之间距离的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】运用空间向量加法的几何意义,结合空间向量数量积的运算性质、二次函数的最值性质进行求解即可.
【详解】因为质点从顶点出发沿着线段做匀速直线运动,质点从顶点出发沿着线段做匀速直线运动,当质点到达顶点时,质点恰好到达顶点,而且,
所以,
设,
因为,
所以
,
因为棱柱是正六棱柱,
所以,
因此,
所以
,
二次函数的开口向上,对称轴为,
因为,
所以当时,二次函数有最小值,
所以当时,质点与之间距离的最小值为.
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. 已知正项等比数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等比数列的通项公式列式求解即可;
(2)利用裂项相消法和分组求和法即可求解.
【小问1详解】
因为数列是正项等比数列,则,设公比为,
由可得,即,
解得或(舍去),
又因为,所以,解得,
所以的通项公式;
【小问2详解】
由(1)得,所以,
所以,
所以
.
16. 如图,正三棱柱的各棱长均为8,D为棱的中点,点,在棱上,且.
(1)证明:平面.
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
取的中点,连接,
因为正三棱柱的各棱长均为8,D为棱BC的中点,
所以,,
又,故,所以,
又,故,故四边形为平行四边形,故,
因为平面,平面,所以平面;
(2).
【解析】
【分析】(1)作出辅助线,得到四边形为平行四边形,故,应用线面平行的判定证明结论;
(2)建立空间直角坐标系,写出点的坐标,并求出平面的法向量,利用线面角的正弦夹角公式求出正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取的中点,的中点,连接,,则⊥平面,
因为为等边三角形,所以⊥,且,
以为原点,所在直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
,
设平面的法向量为,
则,
令,则,,故,
设直线CB与平面所成角的大小为,
则
.
17. 已知抛物线的焦点为,的准线与轴交于点,.
(1)求的方程.
(2)已知为坐标原点,直线交于,两点.
(ⅰ)证明:.
(ⅱ)若,证明:过定点.
【答案】(1);
(2)
(i)直线,代入,
消去,可得,则,
由韦达定理,则,得证;
(ii),
则,
即,因,则,
此时直线的方程为,故直线必过定点,得证.
【解析】
【分析】(1)利用抛物线的性质求出的表示式,结合条件即可求得抛物线的方程;
(2)(i)直线与抛物线方程联立,由韦达定理可得,即可证;(ii)由向量数量积的坐标表示,结合,求出的值,代入直线方程即可求得定点坐标.
【小问1详解】
依题意,抛物线的焦点为,准线方程为,
准线与x轴的交点,则,解得(舍),
故抛物线C的标准方程为;
【小问2详解】
略
18. 已知数列的前项和为,,且.
(1)求的通项公式.
(2)设,记数列的前项和为.
(ⅰ)求;
(ⅱ)若对任意恒成立,求的取值范围.
【答案】(1);
(2),
【解析】
【分析】(1)利用来变形,可得数列是常数列,即可求得通项;
(2)(ⅰ)利用错位相减法即可求得;
(ⅱ)利用分离参变量,来求,即可求得参数范围.
【小问1详解】
由可得,
,
所以数列是常数列,又因为,所以,
即的通项公式为;
【小问2详解】
(ⅰ)由,
则,
两边乘以可得:,
上两式相减得:,
,
即;
(ⅱ)由可得:,
由对任意恒成立,则,
令,则函数在上单调递减,
即当时,,所以,
即的取值范围是.
19. 已知双曲线:的左、右焦点分别是,,其实轴长为,焦距为8.
(1)求的标准方程.
(2)过点的直线与的右支交于,两点,与的两条渐近线交于,两点,,均在第一象限.
(ⅰ)若,求直线的方程;
(ⅱ)求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)(ii)
【解析】
【分析】(1)根据已知条件求出,进而可求出,从而得到双曲线的方程.
(2)(i)分别考虑直线的斜率不存在和存在时,联立直线与双曲线渐近线方程求得坐标,然后根据已知条件列出等式求出直线的斜率,进而得到直线的方程;(ii)分别考虑直线的斜率不存在和存在时,联立直线与双曲线方程,结合韦达定理将面积的表达式列出来并进行化简,然后根据基本不等式的性质求出范围即可.
【小问1详解】
由于双曲线:的实轴长为,焦距为8.
所以,所以,
那么.
所以的标准方程为.
【小问2详解】
(i)当直线的斜率不存在时,其方程为,
因为双曲线的渐近线方程为,联立直线与渐近线方程得.
所以,因为双曲线的焦点坐标为,
所以,此时不满足题意,所以直线的斜率存在.
设直线的方程为,与双曲线的渐近线方程联立得和,
解得和,所以.
因为,所以即,解得.
所以直线的方程为,即.
(ii)当直线的斜率不存在时,其方程为,代入双曲线方程中得.
所以,此时;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
与双曲线方程联立得.
判别式,.
设,则.
由于,所以或.
所以令,由于,所以.
所以,
所以.
综上,所以面积的取值范围为.
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