内容正文:
2025-2026学年高二上学期期末数学模拟试卷(适用于江苏省常州市)
一.选择题(共8小题,每题5分,共40分)
1.经过A(﹣1,2),B(0,3)两点的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.已知某质点运动的位移y(单位;cm)与时间t(单位;s)之间的关系为y(t)=ln(2t+1),则该质点在t=2s时的瞬时速度为( )
A. B. C.2 D.4
3.经过点(1,2),且在x轴和y轴上截距相等的直线方程是( )
A.x+y﹣3=0 B.x+y﹣3=0或2x﹣y=0
C.x﹣y+1=0 D.x﹣y+1=0或2x﹣y=0
4.若双曲线的离心率,则该双曲线的一条渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a2+a8+a11=24,且S7=14,则a13=( )
A.24 B.20 C.16 D.12
6.已知直线l1:mx+y﹣m﹣3=0与l2:x﹣my+m﹣3=0相交于点M,直线AB的方程为x+y+2=0,则点M到直线AB距离的最小值为( )
A. B. C. D.
7.已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f′(x),对于任意的实数x都有,且x>0时,f′(x)>f(x).若,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>c>b B.a>b>c C.c>a>b D.c>b>a
8.设椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,直线l过点F1.若点F2关于l的对称点P恰好在椭圆C上,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
二.多选题(共3小题,每题6分,共18分)
(多选)9.以下四个命题中,正确的是( )
A.设A(﹣2,0),B(2,0),动点P满足|PA|﹣|PB|=4,则动点P的轨迹为双曲线
B.若曲线表示椭圆,则2<t<5
C.方程3x2﹣10x+3=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率
D.椭圆与双曲线有相同的焦点
(多选)10.已知函数f(x)=x(x﹣2)(x﹣1)2,则( )
A.曲线y=f(x)关于直线x=1对称
B.f(x)的极大值为0
C.存在x∈(﹣1,0),f(x)≥f(x﹣1)
D.f(x)有最小值,无最大值
(多选)11.已知抛物线 的焦点为F,过F 的直线l与抛物线交于A,B两点,点T(2,0),直线AT,BT与抛物线的另一个交点分别为C,D,则下列说法正确的有 ( )
A.直线CD过定点(3,0) 与 的面积之比为1:4
C.若直线AB,CD斜率都存在,且分别为 k1 k2则 与 的面积之和的最小值为
三.填空题(共3小题,每题5分,共15分)
12.已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的两条渐近线均与圆D:(x﹣2)2+y2=b2相切,切点分别为M,N,且|MN|=2,则双曲线C的离心率是 .
13.已知数列{an}满足,,Sn为数列{bn}的前n项和.若对任意实数λ,都有Sn<λ成立.则实数λ的取值范围为 .
14.已知函数f(x)=﹣ex﹣2lnx,g(x)=a2x2+x﹣2lna(a>1),若f(x)的图象与g(x)的图象在[1,+∞)上恰有两对关于x轴对称的点,则实数a的取值范围是 .
四.解答题(共5小题,共77分)
15.(1)若直线l沿x轴向右平移5个单位长度,再沿y轴向上平移2个单位长度后,回到原来的位置,求l的斜率;
(2)一束光线从点P(﹣2,4)射出,与y轴相交于点Q(0,﹣1),经y轴反射,求入射光线和反射光线所在直线的方程.
16.已知圆C经过点A(1,3)和B(2,4),且圆心C在直线2x﹣y﹣1=0上,
(Ⅰ)求圆C的标准方程;
(Ⅱ)过点M(3,﹣1)作圆C的切线l,求直线l的方程.
17.在①a1=1,②2Sn=(n+1)an,③这三个条件中选择两个,补充到下面问题中,并给出解答.已知数列{an}的前n项和为Sn,_____,_____,设等比数列{bn}满足b2=a3,b5=a81.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设,求数列{cn}的前n项和为Tn.
18.已知函数f(x)=eax+(a﹣1)x,a∈R.
(1)当时,求f(x)的单调区间;
(2)若关于x的方程f(x)=lnx(x>0)有两根x1,x2(其中x1<x2),
①求a的取值范围;
②当x2<ex1时,求x1的取值范围.
19.已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,且过点,直线l交椭圆C于不同的两点M和N.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线l的斜率为1,且以MN为直径的圆经过椭圆C的右顶点,求直线l的方程;
(3)已知点,若点A是椭圆的右顶点,M和N两点都在x轴上方,且∠APM=∠OPN.证明直线l过定点,并求出该定点坐标.
参考答案
一.选择题(共8小题)
1.经过A(﹣1,2),B(0,3)两点的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【解答】解:若倾斜角为θ∈[0,π)
因为A(﹣1,2),B(0,3)
所以,即.
故选:B.
2.已知某质点运动的位移y(单位;cm)与时间t(单位;s)之间的关系为y(t)=ln(2t+1),则该质点在t=2s时的瞬时速度为( )
A. B. C.2 D.4
【解答】解:因为y(t)=ln(2t+1),所以,
所以该质点在t=2s时的瞬时速度为.
故选:B.
3.经过点(1,2),且在x轴和y轴上截距相等的直线方程是( )
A.x+y﹣3=0 B.x+y﹣3=0或2x﹣y=0
C.x﹣y+1=0 D.x﹣y+1=0或2x﹣y=0
【解答】解:当直线在x轴和y轴上截距相等且不为0时,设直线方程为,将点(1,2)代入解得a=3,
此时直线方程为x+y﹣3=0,
当直线在x轴和y轴上截距都为0时,设直线方程为y=kx,
将点(1,2)代入解得k=2,
此时直线方程为2x﹣y=0,
所以满足题意的直线方程为x+y﹣3=0或2x﹣y=0,
故选:B.
4.若双曲线的离心率,则该双曲线的一条渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵双曲线的离心率,
∴,
∴,
∴双曲线的渐近线方程为.
故选:A.
5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a2+a8+a11=24,且S7=14,则a13=( )
A.24 B.20 C.16 D.12
【解答】解:设等差数列{an}的公差为d,
由题意得,
即,
解得a1=﹣4,d=2,
所以a13=a1+12d=20.
故选:B.
6.已知直线l1:mx+y﹣m﹣3=0与l2:x﹣my+m﹣3=0相交于点M,直线AB的方程为x+y+2=0,则点M到直线AB距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【解答】解:直线l1:mx+y﹣m﹣3=0变形为l1:m(x﹣1)+y﹣3=0,过定点P(1,3);
直线l2:x﹣my+m﹣3=0变形为l2:x﹣3﹣m(y﹣1)=0,过定点Q(3,1);
因为m•1+1•(﹣m)=0,所以l1⊥l2,
又直线l1:mx+y﹣m﹣3=0与l2:x﹣my+m﹣3=0相交于点M,
所以点M的轨迹是以PQ为直径的圆,
又PQ的中点坐标为(2,2),则半径为,
所以圆的方程为(x﹣2)2+(y﹣2)2=2.
由于圆心(2,2)到直线AB:x+y+2=0的距离为,
所以点M到直线AB距离的最小值为.
故选:C.
7.已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f′(x),对于任意的实数x都有,且x>0时,f′(x)>f(x).若,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>c>b B.a>b>c C.c>a>b D.c>b>a
【解答】解:令,
对于任意的实数x都有,即g(﹣x)=g(x)⇒g(x)为偶函数;
a=g(1),b=g(ln2),c=g(﹣ln3)=g(ln3);
当x>0时,,
当x>0时,g(x)为增函数;
又ln2<1<ln3,
∴g(ln3)>g(1)>g(ln2),即c>a>b.
故选:C.
8.设椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,直线l过点F1.若点F2关于l的对称点P恰好在椭圆C上,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:如图,由已知可得,|PF1|=|F1F2|=2c,F1H⊥PF2,
由椭圆定义,得2a﹣|PF1|=|PF2|=2a﹣2c,
在△PF1F2中,由余弦定理得:
cos∠PF1F2=,
所以=,
又a2=b2+c2,
整理得2c2+3ac﹣2a2=0,又椭圆的离心率,
所以2e2+3e﹣2=0,
解得或e=﹣2(舍去),
所以C的离心率.
故选:C.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.以下四个命题中,正确的是( )
A.设A(﹣2,0),B(2,0),动点P满足|PA|﹣|PB|=4,则动点P的轨迹为双曲线
B.若曲线表示椭圆,则2<t<5
C.方程3x2﹣10x+3=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率
D.椭圆与双曲线有相同的焦点
【解答】解:对A选项,因为A(﹣2,0),B(2,0),动点P满足|PA|﹣|PB|=4=|AB|,
所以动点P的轨迹为一条射线,所以A选项错误;
对B选项,若曲线表示椭圆,
则,则2<t<5且t≠,所以B选项错误;
对C选项,因为方程3x2﹣10x+3=0的两根分别为,3,
所以方程3x2﹣10x+3=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率,所以C选项正确;
对D选项,因为椭圆与双曲线的焦点均在x轴上,
且c2=25﹣8=12+5,
所以椭圆与双曲线有相同的焦点,所以D选项正确.
故选:CD.
(多选)10.已知函数f(x)=x(x﹣2)(x﹣1)2,则( )
A.曲线y=f(x)关于直线x=1对称
B.f(x)的极大值为0
C.存在x∈(﹣1,0),f(x)≥f(x﹣1)
D.f(x)有最小值,无最大值
【解答】解:对于A,函数f(x)的定义域为R,
f(2﹣x)=(2﹣x)[(2﹣x)﹣2]•(2﹣x﹣1)2=x(x﹣2)(x﹣1)2=f(x),
所以曲线y=f(x)关于直线x=1对称,故A正确;
对于B,因为f(x)=(x2﹣2x)(x﹣1)2=[(x﹣1)2﹣1](x﹣1)2=(x﹣1)4﹣(x﹣1)2,
则f′(x)=4(x﹣1)3﹣2(x﹣1)=2(x﹣1)(2x2﹣4x+1),
由f′(x)<0可得或,
由f′(x)>0可得或,
所以函数f(x)的减区间为、,增区间为、,
所以函数f(x)的极大值为f(1)=0,故B正确;
对于C,当x∈(﹣1,0)时,x﹣1<x<0,
因为f(x)在(﹣∞,0)上是减函数,所以f(x)<f(x﹣1),故C错误;
对于D,令t=(x﹣1)2≥0,则f(x)=t2﹣t,
设g(t)=t2﹣t,其中t≥0,则,当且仅当时,等号成立,
故函数g(t)在[0,+∞)上只有最小值,无最大值,
故函数f(x)有最小值,无最大值,故D正确.
故选:ABD.
(多选)11.已知抛物线 的焦点为F,过F 的直线l与抛物线交于A,B两点,点T(2,0),直线AT,BT与抛物线的另一个交点分别为C,D,则下列说法正确的有 ( )
A.直线CD过定点(3,0) 与 的面积之比为1:4
C.若直线AB,CD斜率都存在,且分别为 k1 k2则 与 的面积之和的最小值为
【解答】当l与x垂直时, A(1,2),B(l,-2), 又∵T(2,0),
AT 与抛物线方程联立 得C(4,-4),
BT 与抛物线方程联立 得D(4,4),
, 不过定点(3,0),所以A 错误.
如图:
设 CD交x轴于E,
设A 得
则
设BD:
得 则
AB: 得
则
直线
所以直线CD过定点(4,0)
所以B 正确.
所以C正确.
所以D 正确.
故选: BCD
三.填空题(共3小题)
12.已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的两条渐近线均与圆D:(x﹣2)2+y2=b2相切,切点分别为M,N,且|MN|=2,则双曲线C的离心率是 .
【解答】解:双曲线线C:=1(a>0,b>0)的渐近线方程为bx±ay=0,圆(x﹣2)2+y2=b2的圆心为(2,0),半径为b,
由题意知,点(2,0)到直线bx﹣ay=0的距离d==b,可得c=2,
两条渐近线均与圆D:(x﹣2)2+y2=b2相切,切点分别为M,N,且|MN|=2,
可得2=2,ab=2,a2+b2=4,解得a=b=,
故双曲线C的离心率为:e===.
故答案为:.
13.已知数列{an}满足,,Sn为数列{bn}的前n项和.若对任意实数λ,都有Sn<λ成立.则实数λ的取值范围为 [2,+∞) .
【解答】解:∵,
∴,
两式相减可得,
又n=1时,2a1=1,∴也满足上式,
∴,
∴,
∴,
又Sn<λ恒成立,∴λ⩾2,
∴实数λ的取值范围为[2,+∞).
故答案为:[2,+∞).
14.已知函数f(x)=﹣ex﹣2lnx,g(x)=a2x2+x﹣2lna(a>1),若f(x)的图象与g(x)的图象在[1,+∞)上恰有两对关于x轴对称的点,则实数a的取值范围是 .
【解答】解:f(x)=﹣ex﹣2lnx关于x轴对称的函数为y=ex+2lnx,
因为f(x)的图象与g(x)的图象在[1,+∞)上恰有两对关于x轴对称的点,
所以方程ex+2lnx=a2x2+x﹣2lna在[1,+∞)上恰有两个不相等的实根,
即a2x2+x﹣2lna﹣ex﹣2lnx=0,即a2x2﹣ln(a2x2)+x﹣ex=0,
即,
即在[1,+∞)上恰有两个不相等的实根,
令t(x)=ex﹣x,x∈[1,+∞),则t′(x)=ex﹣1>0,x∈[1,+∞),
所以函数t(x)=ex﹣x在[1,+∞)上单调递增,
所以ln(a2x2)=x,即a2x2=ex,,
故原问题等价于y=a2与在[1,+∞)上恰有两个不同的交点,
令,则,
当1≤x<2时,h′(x)<0,当x>2时,h′(x)>0,
所以函数h(x)在[1,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,
又,当x→+∞时,h(x)→+∞,
如图,作出函数h(x)在[1,+∞)上的大致图象,
要使函数y=a2与在[1,+∞)上恰有两个不同的交点,
只要,
因为a>1,所以,
所以实数a的取值范围是.
故答案为:.
四.解答题(共5小题)
15.(1)若直线l沿x轴向右平移5个单位长度,再沿y轴向上平移2个单位长度后,回到原来的位置,求l的斜率;
(2)一束光线从点P(﹣2,4)射出,与y轴相交于点Q(0,﹣1),经y轴反射,求入射光线和反射光线所在直线的方程.
【解答】解:(1)由题意,直线l存在斜率,可设直线方程为y=kx+b,
直线沿x轴向右平移5个单位,沿y轴向上平移2个单位后,
所得直线的方程为:y=k(x﹣5)+b+2,
化简得y=kx﹣5k+b+2,
因为平移后与原直线重合,则kx+b=kx﹣5k+b+2,
解得,即直线的斜率为;
(2)由P(﹣2,4),Q(0,﹣1)两点坐标,可得直线PQ的斜率为,
所以入射光线所在直线方程为,即5x+2y+2=0,
因为反射光线与入射光线所在直线关于y轴对称,
所以反射光线与入射光线所在直线的倾斜角互补,斜率互为相反数,
所以反射光线所在直线的斜率为,所以反射光线所在直线方程为,
即5x﹣2y﹣2=0.
16.已知圆C经过点A(1,3)和B(2,4),且圆心C在直线2x﹣y﹣1=0上,
(Ⅰ)求圆C的标准方程;
(Ⅱ)过点M(3,﹣1)作圆C的切线l,求直线l的方程.
【解答】解:(Ⅰ)设圆C的方程为(x﹣a)2+(y﹣b) 2=r2,
∵圆C经过两点A(1,3),B(2,4),且圆心C在直线2x﹣y﹣1=0上,
∴,解得,
故圆C的方程为(x﹣2)2+(y﹣3)2=1.
(Ⅱ)当k存在时,
设过点M(3,﹣1)的直线方程为y+1=k(x﹣3),
即kx﹣y﹣3k﹣1=0,
所以,
即|﹣k﹣4|=,
即k2+8k+16=k2+1,
即,
此时,
即15x+8y﹣37=0;
当k不存在时,
此时过点M(3,﹣1)的直线与x轴垂直,
即x=3,
此时直线与圆相切,
综上:所求直线方程为15x+8y﹣37=0或x=3.
17.在①a1=1,②2Sn=(n+1)an,③这三个条件中选择两个,补充到下面问题中,并给出解答.已知数列{an}的前n项和为Sn,_____,_____,设等比数列{bn}满足b2=a3,b5=a81.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设,求数列{cn}的前n项和为Tn.
【解答】解:(1)选①②:
当n=2时,由a1=1,2Sn=(n+1)an,可得2S2=3a2=2(a1+a2)=2+2a2,解得a2=2,
由2Sn=(n+1)an,
当n≥2时,2Sn﹣1=nan﹣1,
两式相减得2(Sn﹣Sn﹣1)=2an=(n+1)an﹣nan﹣1,解得(n﹣1)an=nan﹣1,
则,所以an=n(n≥2),n=1,2均成立,所以an=n;
选①③:
当n=1时,由③得:,解得a2=2,
因为,
当n≥2时,,
两式相减得,化简得,
对n=1也成立;
当n≥2时,,
两式相减得,
化简得2an=an﹣1+an+1,所以数列{an}为a1=1,公差d=a2﹣a1=1的等差数列,
所以an=a1+(n﹣1)d=1+(n﹣1)×1=n;
选②③:
当n=2时,由②得2S2=3a2=2(a1+a2),即a2=2a1(i),
当n=1时,由③得(ii),联立(i)(ii)解得:a1=1,a2=2,
接下来的过程与选①②,或与选①③的过程完全相同,都得到an=n;
设等比数列{bn}公比为q,则,
所以b1=1,公比q=3,所以;
(2)由(1)得,
,
,
两式相减得,
所以.
18.已知函数f(x)=eax+(a﹣1)x,a∈R.
(1)当时,求f(x)的单调区间;
(2)若关于x的方程f(x)=lnx(x>0)有两根x1,x2(其中x1<x2),
①求a的取值范围;
②当x2<ex1时,求x1的取值范围.
【解答】解:(1)当时,,所以,
由f′(x)>0解得x>0,由f′(x)<0解得x<0,
故f(x)的单调递增区间为(0,+∞),f(x)的单调递减区间为(﹣∞,0).
(2)①由f(x)=eax+(a﹣1)x=lnx,即eax+ax=lnx+x,即eax+ax=elnx+lnx,
令g(x)=ex+x,上式为g(ax)=g(lnx),因为g′(x)=ex+1>0,
所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,故g(ax)=g(lnx)等价于ax=lnx,
即在(0,+∞)上有两根x1,x2,
令,则,
由h′(x)>0解得0<x<e,由h′(x)<0解得x>e,
所以h(x)在区间(0,e)上单调递增,在区间(e,+∞)上单调递减,
所以h(x)有极大值,且当x>1时,h(x)>0,
其图象如图所示:
所以a的取值范围为.
②由①得在(0,+∞)上有两根x1,x2,所以,
在区间(0,e)上单调递增,在区间(e,+∞)上单调递减,
0<x1<e<x2<ex1,所以,
可得,所以,所以x1∈(,e).
19.已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,且过点,直线l交椭圆C于不同的两点M和N.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线l的斜率为1,且以MN为直径的圆经过椭圆C的右顶点,求直线l的方程;
(3)已知点,若点A是椭圆的右顶点,M和N两点都在x轴上方,且∠APM=∠OPN.证明直线l过定点,并求出该定点坐标.
【解答】解:(1)因为椭圆C的离心率为,且过点,
所以a=2c,,
又a2=b2+c2,
解得a2=4,b2=3,
则椭圆C的方程;
(2)设直线l的方程为y=x+m,M(x1,y1),N(x2,y2),
联立,消去y并整理得7x2+8mx+4m2﹣12=0,
由韦达定理得,,
因为以MN为直径的圆经过椭圆C的右顶点,
所以,
即(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2=0,
整理得,
因为,,
所以,
即7m2+16m+4=0,
解得m=﹣2或,
因为Δ=64m2﹣4×7×(4m2﹣12)=16(21﹣3m2)>0,
所以当m=﹣2或时,满足条件,
则直线l的方程为y=x﹣2或;
(3)证明:当直线l斜率不存在时,直线l与椭圆C交于不同的两点分布在x轴两侧,不符合题意;
所以直线l斜率存在,
设直线l的方程为y=kx+m,M(x1,y1),N(x2,y2),
联立,消去y并整理得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,
与韦达定理得,,
因为∠APM=∠OPN,
所以kPM+kPN=0,
即,
整理得,
解得m=﹣6k,
则直线l的方程为y=kx﹣6k=k(x﹣6).
故直线l过定点(6,0).
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