内容正文:
2027届重庆市高二上学期期末考试
数 学
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. 直线在y轴上的截距为( )
A. -1 B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】把直线方程由一般式化成斜截式,即可得到直线在轴上的截距.
【详解】由,可得,
则直线在轴上的截距为.
故选:A
2. 已知,若,则( )
A. 4 B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间两个向量共线定理得到方程,再根据向量相等列出方程组即可得解.
【详解】若,则存在实数,使,
即,
所以,解得.
故选:D
3. 过点的直线与椭圆交点个数有( )
A. 0 个 B. 1 个 C. 1 个或 2 个 D. 2 个
【答案】C
【解析】
【分析】判断点与椭圆的位置关系是点在椭圆上,则可判断出过点 的直线与椭圆交点个数.
【详解】,在椭圆上,
过点 的直线与椭圆交点个数有1 个或 2 个.
故选:C.
4. 已知是抛物线上一点,则的焦点到准线的距离为( )
A. B. 1 C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意求得抛物线,得到其焦点坐标和准线方程,即可求解.
【详解】将点代入抛物线,可得,解得,
所以抛物线的焦点为,准线方程为,
则抛物线的焦点到准线的距离.
故选:B.
5. 已知正方体中,以为坐标原点,分别以为轴,轴和轴,则平面的法向量可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设平面的法向量为,结合法向量计算方法计算即可.
【详解】由题意,设正方体的棱长为,则,
,
设平面的法向量为,
,
令,则,故平面的法向量为.
故选:C.
6. 在等差数列中,数列前项和为,若,当 时的最小值为( )
A. 8 B. 9 C. 10 D. 11
【答案】C
【解析】
【分析】利用等差数列的通项公式以及前n项和公式,结合,可得关于n的不等式,解不等式,即可求得答案.
【详解】由题意知为等差数列,,
由于,即得,
即,解得或,
由于n为正整数,故,则的最小值为10,
故选:C
7. 已知直线 与坐标轴分别交于 两点, 为坐标原点,若 , 则 内切圆半径的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据直线方程求两点的坐标,进而得到的长度,再根据内切圆半径公式得到关于的表达式,最后结合已知条件求出的最大值.
【详解】已知直线 与坐标轴分别交于 两点,
令,得,则,则;
令,得,则,则,
根据距离公式可得,
设 内切圆半径为,则,
又,,即,
又,,即,
令,,当且仅当时等号成立,
又,,则,
将代入中,得,
又在上单调递增,当时,.
故选:A.
8. 已知点 是双曲线 的左、右焦点,若双曲线上存在一点 满足 ,则该双曲线的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,利用向量的数量积坐标公式化简推得,再借助于双曲线上点的坐标的范围得到不等式求解即得.
【详解】设双曲线的半焦距为,则.
设,则,
则,可得,即点P在双曲线的右支上,则,
即,所以,即双曲线的离心率的取值范围为.
故选: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 得 6 分,部分选对得部分分,有选错得 0 分.
9. 已知正方体 ,以下说法正确的有( )
A.
B. 平面
C. 直线与直线所成的角为
D. 三棱锥的外接球半径为
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用正方体的有关性质可判断AB的真假;求异面直线所成的角,判断B的真假;求三棱锥的外接球半径,判断D的真假.
【详解】如图:
对A:因为为正方体,所以平面,平面,所以,
又,平面,,所以平面.
平面,所以.故A正确;
对B:因为,平面,平面,所以平面.故B正确;
对C:因为,所以即为异面直线与所成的角,
又是边长为的等边三角形,所以,即直线与直线所成的角为 .故C正确;
对D:因为三棱锥的外接球就是正方体的外接球,其直径为正方体的体对角线长度,为,所以三棱锥的外接球半径为.故D错误.
故选:ABC
10. 已知等比数列中,是方程的两根,则( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据题意,得到,结合等比数列的性质,得到,即可求解.
【详解】因为是方程的两根,可得,
又由等比数列的性质,可得,所以.
显然存在(还有其它情况)满足题设.
故选:AD
11. 已知椭圆 ,分别为的左,右焦点,动点 为上一点,下列说法正确的是( )
A. 的周长为10 B. 面积的最大值为
C. 的最小值为8 D. 动点满足
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于选项A,根据椭圆的定义和性质求出的周长;对于选项B,根据椭圆的性质求出面积的最大值;对于选项C,根据向量的坐标运算求出的最小值;对于选项D,求出,再根据两点间距离公式求出,进而判断与是否相等.
【详解】对于选项A,椭圆,,,
解得,,,
为上一点,,,
, 的周长为,故选项A错误;
对于选项B,,,,
的最大值为,的最大值为,故选项B正确;
对于选项C,,,
,
,
点在椭圆上,,
,.
,当时,取得最小值8,故选项C正确.
对于选项D,,
,
,
,,
又,
,,
,
,此等式成立,
动点满足,故选项D正确.
故答案为:BCD.
三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 已知圆 ,则其直径长为_____.
【答案】2
【解析】
【分析】根据圆的一般方程转化为圆的标准方程,求出圆的半径即可.
【详解】由,得,
所以圆的半径为1,则直径为2.
故答案为:2
13. 已知, 均为空间向量,及,, 则,的夹角为_____.
【答案】
【解析】
【分析】先求,再根据数量积求向量的夹角.
【详解】因为.
由,
所以,所以.
故答案为:
14. 如图所示,已知抛物线,,为抛物线的焦点,直线交于,两点,则 _____.
【答案】##
【解析】
【分析】先求出直线的方程,联立抛物线方程利用韦达定理和焦点弦长公式求出,再利用两点间距离公式求出,最后计算求解.
【详解】抛物线,
焦点坐标,
直线的方程为,即,
联立直线与抛物线方程得,
设,
由韦达定理得,
由抛物线焦点弦长公式得,
由两点间距离公式得,
.
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. 某村超体育场观众席位初始设有座位3006个,共计9排. 自第二排起,每一排的座位数均比前一排多3个. 后来因村超赛事热度急剧攀升,需对观众席进行改造. 改造内容包括每一排增加相同数量的座位,以及从最后一排向外扩充座位的排数. 由于场地限制,具体改造方案为:①原有座位每一排均增加个座位;②在原有9排基础上, 从最后一排向外扩充3排 (即改造后共12排), 且扩充的每一排座位数仍保持比前一排多3个的规律.
(1)该体育场观众席第一排原有多少个座位?
(2)若要求改造后的总座位数不少于4200个,求的最小值.
【答案】(1)322 (2)12
【解析】
【分析】(1)根据等差数列前项和公式计算即可.
(2)根据等差数列前项和公式列不等式求解即可.
【小问1详解】
设第一排原有个座位,由题意可知,解得.
故该体育场观众席第一排原有322个座位.
【小问2详解】
由(1)知,第一排原有322个座位,则改造后第一排的座位数为个.
因为改造后为12排,且扩充的每一排座位数仍保持比前一排多3个的规律,
所以改造后第12排的座位数为个.
所以改造后的总座位数为.
由题意知,解得.
因为为整数,所以的最小值为12.
16. 已知圆过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若倾斜角为的直线与圆交于两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】利用圆心所在直线设圆心坐标,结合圆上两点坐标,利用两点间距离公式计算求解;
已知直线斜率,设直线方程,利用得出垂直关系,利用几何性质求出弦长,再利用弦长公式构造方程求出距离,最后利用点到直线距离公式构造求出得出直线方程.
【小问1详解】
圆心在直线上上,设,设圆半径为,则,
,化简展开得,解得,
,半径,
圆的方程为:.
【小问2详解】
直线的倾斜角为,直线的斜率,设直线的方程为,
,
,则是等腰直角三角形,
,
由弦长公式得,解得,
圆心到直线的距离:,
解得或,
直线的方程为或.
17. 已知为数列的前项和,满足 .
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和 .
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)结合计算的通项公式;
(2)错位相减法计算数列的前项和.
【小问1详解】
由题可知,
所以
又因为,所以,
所以,
所以,
是以为首项,为公比的等比数列,
所以.
【小问2详解】
由题意知,,
所以,
,
则,
,
.
故.
18. 如图,在四棱锥中,平面,,平面,平面 ,, 为线段上一动点.
(1)证明:;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
平面,平面,平面平面,
.同理,由平面可得.
又,,
四边形是有一个内角为的菱形..
平面,平面,.
又,平面,平面,.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据线面平行的性质定理先得到四边形是菱形,进而得到,再根据线面垂直的判定定理证明平面,即可证明;
(2)以为坐标原点,建立空间直角坐标系,利用得到点坐标,分别求出平面的法向量和平面的法向量的坐标,设平面与平面的夹角夹角为,再根据计算即可得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为坐标原点,所在的直线为轴,过作垂直于的直线为轴,
所在的直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则.
.
设,则.
设,则有,
即.
,
.
,
.
,即 ,解得,
,.
设平面的法向量为,
则有,即.
令,则,.
设平面的法向量为,
则有,即.
令,则,.
设平面与平面的夹角为.
则.
平面与平面夹角的余弦值为.
19. 已知椭圆:的离心率为且过点,不过点的直线与交于,两点,记直线,的斜率分别为,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,证明直线过定点;
(3)在(2)问的条件下,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆离心率及过点,结合,列方程组求解即可.
(2)设出直线方程,与椭圆联立,得到两根之和与两根之积,代入已知条件中得到与的关系,进而确定所过定点.
(3)将(2)种直线方程与椭圆联立,得到两根之和与两根之积,对进行整理化简,结合函数单调性求解即可.
【小问1详解】
因为椭圆的离心率为且过点,
所以, ,
又,,解得,,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
当直线的斜率存在时,设方程为,,.
联立,整理得,
,即.
,.
又,
即,
整理得,
所以,
整理得,即.
又直线不过点,所以,即,
所以,即,
所以直线的方程为,故直线恒过定点.
当直线的斜率不存在时,直线,与椭圆无交点.
故直线过定点.
【小问3详解】
由(2)知,当时,直线方程为,
,,.
联立,整理得,
,所以.
,.
当时,直线方程为,与椭圆交于两点,满足条件,故.
,
.
所以.
令,.
所以,
.
所以,
即,
所以.
令,则,.
令,
因为在上单调递减,所以,
即.
故 的取值范围为.
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数 学
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. 直线在y轴上的截距为( )
A. -1 B. 1 C. D.
2. 已知,若,则( )
A. 4 B. 2 C. D.
3. 过点的直线与椭圆交点个数有( )
A. 0 个 B. 1 个 C. 1 个或 2 个 D. 2 个
4. 已知是抛物线上一点,则的焦点到准线的距离为( )
A. B. 1 C. 2 D. 4
5. 已知正方体中,以为坐标原点,分别以为轴,轴和轴,则平面的法向量可以是( )
A. B. C. D.
6. 在等差数列中,数列前项和为,若,当 时的最小值为( )
A. 8 B. 9 C. 10 D. 11
7. 已知直线 与坐标轴分别交于 两点, 为坐标原点,若 , 则 内切圆半径的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 已知点 是双曲线 的左、右焦点,若双曲线上存在一点 满足 ,则该双曲线的离心率的取值范围为( )
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 得 6 分,部分选对得部分分,有选错得 0 分.
9. 已知正方体 ,以下说法正确的有( )
A.
B. 平面
C. 直线与直线所成的角为
D. 三棱锥的外接球半径为
10. 已知等比数列中,是方程的两根,则( )
A. B. C. D.
11. 已知椭圆 ,分别为的左,右焦点,动点 为上一点,下列说法正确的是( )
A. 的周长为10 B. 面积的最大值为
C. 的最小值为8 D. 动点满足
三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 已知圆 ,则其直径长为_____.
13. 已知, 均为空间向量,及,, 则,的夹角为_____.
14. 如图所示,已知抛物线,,为抛物线的焦点,直线交于,两点,则 _____.
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. 某村超体育场观众席位初始设有座位3006个,共计9排. 自第二排起,每一排的座位数均比前一排多3个. 后来因村超赛事热度急剧攀升,需对观众席进行改造. 改造内容包括每一排增加相同数量的座位,以及从最后一排向外扩充座位的排数. 由于场地限制,具体改造方案为:①原有座位每一排均增加个座位;②在原有9排基础上, 从最后一排向外扩充3排 (即改造后共12排), 且扩充的每一排座位数仍保持比前一排多3个的规律.
(1)该体育场观众席第一排原有多少个座位?
(2)若要求改造后的总座位数不少于4200个,求的最小值.
16. 已知圆过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若倾斜角为的直线与圆交于两点,且,求直线的方程.
17. 已知为数列的前项和,满足 .
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和 .
18. 如图,在四棱锥中,平面,,平面,平面 ,, 为线段上一动点.
(1)证明:;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
19. 已知椭圆:的离心率为且过点,不过点的直线与交于,两点,记直线,的斜率分别为,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,证明直线过定点;
(3)在(2)问的条件下,求 的取值范围.
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