内容正文:
2024级高二第八次定时训练
数学试题
考试时间:120分钟
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的.
1. 直线的倾斜角为( )
A. 0 B. C. D. 不存在
【答案】B
【解析】
【分析】根据直线方程,易得直线与轴垂直,即可求解.
【详解】由直线,可得,此时直线与轴垂直,
所以直线的倾斜角为.
故选:B.
2. 以为焦点的抛物线标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据抛物线焦点位置,设其标准方程,由条件,求出的值,即可得答案.
【详解】由题意,抛物线标准方程形如,焦点坐标为,
所以,解得,故以为焦点的抛物线标准方程是.
故选:D.
3. 已知双曲线的离心率为2,则点到的渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出的值,可得出双曲线的渐近线方程,再利用点到直线的距离公式可求得结果.
【详解】双曲线离心率为,可得,
即:,解得,
双曲线的渐近线方程为,
因此,点到双曲线的渐近线的距离为.
故选:C.
4. 已知直线与圆交于,两点,则的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】根据弦长公式判断最值并求解.
【详解】直线,即,所以直线恒过点,
圆,即,圆心为,半径,
当最小时,点到直线的距离应最大,
即时,最小,此时,.
故选:C.
5. 在数列中,若,则( )
A. 1013 B. 1014 C. 2025 D. 2026
【答案】B
【解析】
【分析】利用累乘法求出通项公式,然后可得.
【详解】在中,取,可得,代入解得,
又由可得,
于是,
故.
故选:B
6. 意大利数学家斐波那契(约1170∼1250),以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:即1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,.在实际生活中,很多花朵(如梅花,飞燕草,万寿菊等)的瓣数恰是斐波那契数列中的数,斐波那契数列在现代物理及化学等领域也有着广泛的应用.已知斐波那契数列满足:,,若,则( )
A. 2025 B. 2026 C. 59 D. 60
【答案】D
【解析】
【分析】根据斐波那契数列的性质即可求解.
【详解】由题意可得
,所以.
故选:D.
7. 如图,在四面体ABCD中,,且,点满足,则直线CE与AD所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,,则,,求出,,则根据即可求解.
【详解】不妨设,,
则,,
由,则,
于是,
在中,由余弦定理,,则,
设直线与所成角为,则,
故选:B.
8. 如图,在长方体中,,,P为侧面内一点.若点P到平面的距离与到直线的距离相等,则的最小值是( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,设,其中,根据题意得到,表达出,得到最小值.
【详解】以坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
设,其中,,则点到平面的距离为,
所以,,
点到直线的距离为:,
所以,
则,
,故当,时,取得最小值为.
故选:C.
二、多选题: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)将正方形沿折叠如图所示,其中点分别为的中点,点将线段三等分,则( )
A. B.
C D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用空间向量线性运算及共线向量的意义逐项判断即得.
【详解】对于A,由点分别为的中点,得,
而,因此,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,长度相等,方向不同,C错误;
对于D,,D正确.
故选:AD
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. 若的公差不为0,且,,成等比数列,则这个等比数列的公比是
D. 若,则的值为6
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据等差数列的性质得到仍是等差数列,从而根据等差中项判断A;根据等差数列前n项和公式及等差中项,将转化为判断B;根据等差数列的通项公式列方程得到的关系式,进而判断C;根据等差数列前n项和公式的性质列方程求解D.
【详解】因为数列,均为等差数列,所以数列仍是等差数列,
所以是与的等差中项,
所以,故A正确.
因为等差数列,的前n项和分别为,,所以,根据等差中项的性质知,即,所以,故B正确.
若的公差不为0,且,,成等比数列,则,即,整理得,
因为,所以,所以等比数列,,公比为,故C正确.
因为等差数列的前n项和为,所以成等差数列,
若,则成等差数列,
所以,解得,故D错误.
故选:ABC.
11. 已知在平面直角坐标系中,,点满足,设点所构成的曲线为.则下列说法正确的是( )
A. 是一条直线
B. 的最小值为
C. 当时,围成的图形面积的最大值为
D. ,且与无公切线
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意当时,是的中垂线判断A;当时,设,化简得,曲线为是一个圆,计算即为圆上点到轴的距离的最小值,判断B;根据的半径随着的增大而减小,时,围成图形面积的最大判断C;计算与圆心之间的距离和半径差的绝对值,并比较大小得到与内含,判断D正确.
【详解】对于A,当时,,是的中垂线,即为轴,所以A正确;
对于B,由上分析可知点所构成的曲线为轴.当时,设,
则,化简得,
当时,为,所以即为圆上的点到轴的距离,
即的最小值为,B错误;
对于C,由上分析可知的半径为随着的增大而减小,
所以时,围成的图形面积的最大值为,故C正确;
对于D,有上分析可知与圆心之间的距离为,
与半径差的绝对值为,
所以
,
因为在上单调增,所以,
即成立,
所以与内含,所以与无公切线,所以D正确.
故选:ACD.
三、填空题
12. 向量,,则在上的投影向量的坐标为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由投影向量坐标计算公式可得答案.
【详解】由题,在上的投影向量的坐标为:.
故答案为:.
13. 已知等比数列满足,若将除以5所得余数记为,则__________.
【答案】2
【解析】
【分析】先求出等比数列通项公式,则计算得到数列为:;
所以数列是周期为4的数列,所以;
【详解】设等比数列的公比为,因为,所以,所以 ;
则数列为
因为是除以5所得的余数,所以数列为:;
所以数列是周期为4的数列,所以;
故答案为:2
14. 如图,点分别是椭圆:的左、右焦点,是上两点,,且,则的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用椭圆的定义设出焦半径,结合勾股定理列方程组,求得离心率.
【详解】如图,延长,交椭圆于点,连接.
设由知且,
由椭圆的定义可知.
又所以,所以所以由椭圆的定义可知.
因为,
所以在中,由勾股定理得即.①
在中,由勾股定理得即整理得.
将代入①式得,整理得,所以离心率.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线垂直,求直线的方程;
(2)若直线与圆相切,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)求出直线、的交点坐标,求出直线的斜率,可得出直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程;
(2)对直线的斜率是否存在进行分类讨论,在直线的斜率不存在时,直接验证即可;在直线的斜率存在时,设直线的方程为,利用圆心到直线的距离等于圆的半径,可求出的值,综合可得出直线的方程.
【小问1详解】
联立两直线和的方程,解得,,即交点坐标为,
直线的斜率为,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
【小问2详解】
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,圆心到直线的距离,符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
根据题意得:圆心到直线的距离,解得,
所以直线的方程为,即.
综上,直线的方程为或.
16. 已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)通过求首项,再利用推导递推关系,确定等比数列后得通项;
(2)将裂项,通过裂项相消求和后放缩证明不等式.
【小问1详解】
当时,,移项得,故.
当时,,
化简得,即.
因此是首项为3、公比为3的等比数列,故.
【小问2详解】
由,得,,
则.
.
因,故.
17. 已知数列中,,.
(1)证明数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)设,求的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【解析】
【分析】(1)将条件变形可得,根据等差数列的定义,即可得证,将首项和公差代入通项公式,即可得答案.
(2)求出,利用错位相减求和法,求解即可.
【小问1详解】
证明:当时,,
所以,
又,所以,
故是以为首项,为公差的等差数列,
故,所以,.
【小问2详解】
由题意,
所以,
令,①
则,②
①②得:
故,所以.
18. 如图,在四棱锥中,平面平面,,为棱的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,
(i)求平面与平面的夹角的正弦值;
(ii)在线段上是否存在点,使得点到平面的距离是?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)(i);(ii)存在,理由见解析
【解析】
【分析】(1)取PD中点N,连接MN,AN,根据中位线的性质,可得,且,根据条件,可得,且,所以四边形为平行四边形,所以,根据线面平行的判定定理,即可得证.
(2)(i)根据面面垂直的性质定理,结合条件,可证两两垂直,如图建系,求得各点坐标,即可得坐标,分别求出平面与平面的法向量,根据夹角公式,可得其余弦值,根据同角三角函数的关系,即可得答案.
(ii)假设存在,设,根据点到平面距离的向量求法,可得点到平面的距离,即可求得值,分析计算,即可得答案.
【小问1详解】
证明:取PD中点N,连接MN,AN,
因为M,N分别为PC,PD中点,
所以,且,
因为,且,
所以且,
所以四边形为平行四边形,所以,
因为平面,平面,
所以平面;
【小问2详解】
(i)因为平面平面,平面平面,
平面,,
所以平面,
因为平面,
所以,,
因为,
所以,即,所以两两垂直,
以D为原点,为x,y,z轴正方向建系,如图所示,
则,
所以,
因为平面,为棱的中点,
所以即为平面的法向量,
设平面的法向量,
则,即,
令,则,所以,
所以,
则,
所以平面与平面的夹角的正弦值.
(ii)假设线段上存在点满足条件,设,,
则,
所以点到平面的距离,
解得,则,
所以存在,使得点到平面的距离是.
19. 已知椭圆的离心率为分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上不与端点重合的动点,且的周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知过点的直线与椭圆交于两点,点,直线与直线分别交于点,求线段的中点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由离心率的定义和焦点三角形的周长列方程可解;
(2)设出直线方程,联立曲线方程得到韦达定理,然后利用直线方程与联立表示出交点的纵坐标,再由中点坐标公式可得.
【小问1详解】
由题意可得,
又的周长为,由椭圆的性质可得,
联立可解,所以,
所以椭圆的方程.
【小问2详解】
显然直线的斜率存在,设其方程为,
联立椭圆方程,消去可得,
设,
显然,则,
因为,
所以,代入可解得,
同理可解得,
所以的中点的纵坐标为,
又
展开代入韦达定理可得
,
所以线段的中点的坐标为.
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数学试题
考试时间:120分钟
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的.
1. 直线的倾斜角为( )
A. 0 B. C. D. 不存在
2. 以为焦点的抛物线标准方程是( )
A. B. C. D.
3. 已知双曲线的离心率为2,则点到的渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
4. 已知直线与圆交于,两点,则的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
5. 数列中,若,则( )
A. 1013 B. 1014 C. 2025 D. 2026
6. 意大利数学家斐波那契(约1170∼1250),以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:即1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,.在实际生活中,很多花朵(如梅花,飞燕草,万寿菊等)的瓣数恰是斐波那契数列中的数,斐波那契数列在现代物理及化学等领域也有着广泛的应用.已知斐波那契数列满足:,,若,则( )
A. 2025 B. 2026 C. 59 D. 60
7. 如图,在四面体ABCD中,,且,点满足,则直线CE与AD所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
8. 如图,在长方体中,,,P为侧面内一点.若点P到平面的距离与到直线的距离相等,则的最小值是( )
A. 1 B. C. D. 2
二、多选题: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)将正方形沿折叠如图所示,其中点分别为的中点,点将线段三等分,则( )
A B.
C. D.
10. 已知数列,均为等差数列,记数列,前n项和分别为,,下列说法中正确的有( )
A. 若,,则
B. 若,则
C. 若的公差不为0,且,,成等比数列,则这个等比数列的公比是
D. 若,则的值为6
11. 已知在平面直角坐标系中,,点满足,设点所构成的曲线为.则下列说法正确的是( )
A. 是一条直线
B. 最小值为
C. 当时,围成的图形面积的最大值为
D. ,且与无公切线
三、填空题
12. 向量,,则在上的投影向量的坐标为__________.
13. 已知等比数列满足,若将除以5所得余数记为,则__________.
14. 如图,点分别是椭圆:的左、右焦点,是上两点,,且,则的离心率为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线垂直,求直线的方程;
(2)若直线与圆相切,求直线的方程.
16. 已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,证明:.
17. 已知数列中,,.
(1)证明数列是等差数列,并求通项公式;
(2)设,求的前项和.
18. 如图,在四棱锥中,平面平面,,为棱的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,
(i)求平面与平面的夹角的正弦值;
(ii)在线段上是否存在点,使得点到平面的距离是?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
19. 已知椭圆的离心率为分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上不与端点重合的动点,且的周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知过点的直线与椭圆交于两点,点,直线与直线分别交于点,求线段的中点的坐标.
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