内容正文:
杭州学军中学2025学年第一学期期末考试
高二数学试卷
命题人:徐雪青 审题人:郑燕平
一、选释题: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. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将双曲线的方程化为标准方程,求出、的值,即可求出该双曲线的离心率的值.
【详解】将双曲线方程化为标准方程可得,
则,,所以,
因此该双曲线的离心率为.
故选:C.
2. 已知函数,则( )
A. B. 0 C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】利用基本初等函数的导数公式即可求解.
【详解】,,
所以.
故选:A
3. 抛物线上一点A到焦点的距离为8,则点A的横坐标为( )
A. 2 B. 5 C. 3 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】由焦半径公式即可求解.
【详解】由焦半径公式可得:,又,
所以,
故选:B
4. 已知数列是各项均为正数的等比数列,,则( )
A. 16 B. 17 C. 18 D. 19
【答案】B
【解析】
【分析】设出公比,利用题干条件得到方程,求出公比,从而得到,得到答案.
【详解】设公比为,由得,
解得,负值舍去,故,所以.
故选:B
5. 、为不重合的平面,、为两条直线,下列命题正确的为( )
A. 若,,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据选项直接判断直线、的位置关系,可判断A选项的正误;根据已知条件判断与的位置关系,可判断BC选项的正误;利用空间向量法可判断D选项的正误.
【详解】对于A选项,若,,,则与平行或异面,A选项错误;
对于B选项,若,,则或,B选项错误;
对于C选项,若,,则、、或与斜交,C选项错误;
对于D选项,设直线、的方向向量分别为、,
由于,则平面的一个法向量为,,则平面的一个法向量为,
因为,则,因此,,D选项正确.
故选:D.
6. 如图,分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的点,为的外角平分线,,则( )
A. 1 B. 2 C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】延长交的延长线于点,所以,结合椭圆的定义得,所以在中,.
【详解】如图所示:
延长交的延长线于点,
因为为的外角平分线,,
所以易得,所以,,
结合椭圆的定义得,
又为的中点,为的中点,
所以在中,.
故选:B.
7. 已知函数在处有极值10,则( )
A. B. 0 C. 或0 D. 或6
【答案】A
【解析】
【分析】根据数在处有极小值10,可得,求出参数的值,然后再验证,得到答案.
【详解】由函数有.
函数在处有极小值10.
所以,即
解得: 或
当时,
令得或,得
所以函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
显然满足函数在处有极小值10.
当时,
所以函数在上单调递增,不满足函数在处有极小值10.
所以
故选:A
【点睛】关键点睛:解题关键在于,根据函数的极小点和对应的极值求参数,注意这种试题根据条件需要借助函数单调性进行检验,是易错题,属于中档题.
8. 在四面体中(如图),平面平面是等边三角形,,为的中点,在侧面上(包含边界),若,则下列不正确的是( )
A. 若,则平面
B. 若,则
C. 当最小时,
D. 当最大时,
【答案】D
【解析】
【分析】设,得出关系式,A根据平面向量基本定理判断;B根据,可得点在线段上,根据平面可得;C、D过作,垂足为,可证平面,则,结合图形分析判断.
【详解】由,平面平面,平面平面,
平面,得平面,
又N在侧面上(包含边界),设,且,
于是
,
而,则,且,
对于A,若,则,则共面,
因为平面,所以平面,故A正确;
对于B,若,则,即点在线段上(包括端点),
由平面,平面,得,B正确;
对于C,在平面内,过作,垂足为,
因为是等边三角形,所以,,
由平面,平面,得,
而,平面,则平面,
又平面,所以,则,
显然当点与点重合时,最小,此时,
则,C正确;
对于D,显然当点与点重合时,最大,即最大,此时,
于是,D错误.
故选:D
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. 如图,在正方体中,点P是底面(含边界)内一动点,且平面,则下列选项正确的是( )
A. B. 三棱锥的体积为定值
C. 平面 D. 异面直线与所成角的取值范围为
【答案】ABD
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系结合空间向量的坐标运算即可判断A,C,计算点到平面距离结合结合三棱锥的体积公式计算判断B,应用空间向量法求异面直线所成角结合值域及角的范围即可判断D.
【详解】
以D为坐标原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系,不妨取正方体的棱长为4.
由题意可得:
,则,,.
设平面的法向量为,则,取,得.
因为平面,则,所以则,
对于A:,,所以,A正确;
对于B: 因为
所以到平面的距离为,
因为的面积为,
所以三棱锥的体积为为定值,B正确;
对于C: 因为,,所以不平行,所以与平面不垂直,C错误;
对于D:设直线与平面所成的角为,因,
则.
设,当时,;当时,,
因,则,,,,,
即,因,,综上可得:,故D正确.
故选:ABD.
10. 下面是关于公差的等差数列的四个命题,其中的真命题为( ).
A. 数列是递增数列
B. 数列是递增数列
C. 数列是递增数列
D. 数列是递增数列
【答案】AD
【解析】
【分析】根据等差数列的性质,对四个选项逐一判断,即可得正确选项.
【详解】, ,所以是递增数列,故①正确,
,当时,数列不是递增数列,故②不正确,
,当时,不是递增数列,故③不正确,
,因为,所以是递增数列,故④正确,
故选:
【点睛】本题主要考查了等差数列的性质,属于基础题.
11. 若,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】利用导数求得,可得,再由导数研究的区间单调性,可得,即可求解.
【详解】令且,则恒成立,
所以在上单调递增,则,即,
由得,,
而,
所以,即,
设且,则,所以在单调递增,
由,得,则,
所以.
故选:AD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 曲线在点处的切线方程为__________.
【答案】
【解析】
【分析】求出切点,由导数的几何意义求出切点处的导数即可由点斜式求解.
【详解】由题,,
所以切点为,在切点处的切线斜率为,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
故答案为:.
13. 数列的前项和为,且,且,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用递推式把数列分成三个子数列,结合已知条件求出及的关联,进而求出通项公式及前项和公式,最后求出.
【详解】,
可分为三个子数列子数列等比,公比为,首项分别为;
,,
,令,则,
,解得,
子数列的通项公式为:,
设,
,
,
,
,
.
故答案为:.
14. 已知椭圆,左、右焦点分别为,离心率为,椭圆上两点(在轴上方),满足,设点关于轴的对称点为,记的外接圆半径为,的内切圆半径为,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用椭圆的定义可先求解焦半径的长度,再结合余弦定理来求解边长和角度,最后用正弦定理求外接圆半径,用等面积法求内切圆半径,从而得到比值.
【详解】
不妨设 ,则 ,
根据椭圆的定义可知:,
根据余弦定理得: ,
,
联立两式可得:,
化简得: ,
再由离心率
代入化简得:,
再化简得: ,
解得:,即,
所以可知点 为椭圆的上、下顶点,且 ,
再由余弦定理: ,
又由余弦定理得: ,
在三角形中,则有,
即三角形外接圆半径满足:
则有,
,
,
则,
则,
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. 已知数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,记的前项和为,证明:.
【答案】(1)
(2)因为,
所以,
故
.
【解析】
【分析】(1)由,得,从而为常数列;
(2)求出通项公式,裂项相消法求和.
【小问1详解】
因为,得,
所以,
数列为常数列,则,
所以,.
【小问2详解】
略
16. 已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线:
(1)求圆的方程;
(2)若过定点的直线被圆所截得的弦长为8,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)先设圆的标准方程,再代入点列式计算求解;
(2)设直线方程分斜率存在及斜率不存在,分别再应用点到直线距离求解即可.
【小问1详解】
设圆的标准方程为.
圆经过点和,且圆心在直线:上,
,解得,,,
圆的标准方程为.
【小问2详解】
当直线斜率存在时,设,圆心到直线的距离为,
根据点到直线的距离公式得,
解得:,即直线的方程为;
当直线斜率不存在时,,满足条件.
故直线的方程为或.
17. 如图,在四棱台中,底面为矩形,平面平面,且.
(1)证明:平面;
(2)若与平面所成角为,求二面角的余弦值.
【答案】(1)如图,在梯形中,因为,
作于,则,所以,
所以,连结,由余弦定理可求得,
因为,所以,
因为平面平面且交于,
所以平面,
因为平面,所以,
因为,,
所以平面;
(2).
【解析】
【分析】(1)要证线面垂直,只要证垂直于平面内的两条相交直线,根据所给数据和垂直关系,即可得证;
(2)要求二面角,本题可用空间直角坐标系,连结,由(1)可知,平面,所以以为坐标原点,建立空间直角坐标系如图所示,求出各个面的法向量利用向量的夹角公式,即可得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连结,由(1)可知,平面,
以为坐标原点,建立空间直角坐标系如图所示,
因为平面,所以在平面内的射影为,
所以与平面所成的角为,即,
在中,因为,所以,
则,,,,,
所以,,,
设平面的法向量为,
则有,即,
令,则,,故,
设平面的法向量为,
则有,即,
令,则,,故,
所以,
由图可知,二面角锐二面角,
故二面角的余弦值为.
【点睛】
本题考查了线面垂直的证明,考查了利用空间直角坐标系求法向量求二面角,要求逻辑思维能力和较高的计算能力,属于较难题.本题的关键点有:
(1)利用数据构造直角三角形得到垂直关系;
(2)建立适当的空间直角坐标系,利用方程求二面角的法向量是求二面角的关键.
18. 已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)求的单调区间;
(3)设是函数的两个极值点,证明:.
【答案】(1)极大值为,无极小值;
(2)
当时,的单调递增区间为,无减区间;
当时,的单调递增区间为的单调递减区间为;
(3)
,
则,
因为是函数的两个极值点,
即是方程的两不等正根,
所以,得,令,则,则,
得,
则,
,
则,
令,
则,所以在上单调递增,
所以,所以,
即.
【解析】
【分析】(1)求定义域,求导,得到函数单调性,从而得到在处取得极大值,极大值为,无极小值;
(2)求定义域,求导,分和两种情况,得到函数单调区间;
(3),求导,得到是方程的两不等正根,从而得到不等式,得,令,则,则,令,求导,得到的单调性,故,所以,即.
【小问1详解】
当时,,定义域为,,
令得,令得,令得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,极大值为,无极小值;
【小问2详解】
的定义域为,,
当时,恒成立,在上单调递增,无减区间,
当时,令,得,令,得,
故在上单调递增,在上单调递减,
综上:当时,的单调递增区间为,无减区间;
当时,的单调递增区间为的单调递减区间为;
【小问3详解】
略
19. 已知椭圆的右顶点为,短轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知为坐标原点,过点且与轴不重合的直线与椭圆交于两点.
(i)若,且分别在直线上,探究:是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由;
(ii)若,点在轴上方,记椭圆的左焦点为,若,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)是,;(ii)
【解析】
【分析】(1)由椭圆的性质可确定其方程;
(2)(i)采用分析证明法得到即证,设直线的方程,联立曲线方程得到韦达定理,再设直线的方程,结合韦达定理化简可得;
(ii)由两向量关系分别得到和,再由三角形面积关系得到的表达式,设直线的方程为,直曲联立,结合韦达定理化简可得.
【小问1详解】
依题意,.故椭圆的方程为.
【小问2详解】
设,
(i)结论:.下面给出证明.
,故要证,
即证,即证,
即证,即证,即证.
设直线的方程为,由消去,得,
由,得或.
则,
设直线的方程为,令,得,故,
同理,,则,
故,则.
(ii)因为,所以,
因为,所以,
则
,
,
所以.(*)
由已知直线的斜率不为0,故设直线的方程为,
联立消可得,
其中,
则,
所以,
因为,所以,所以,
解得,即,
代入(*)式可得,.
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杭州学军中学2025学年第一学期期末考试
高二数学试卷
命题人:徐雪青 审题人:郑燕平
一、选释题: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. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
2. 已知函数,则( )
A. B. 0 C. D. 1
3. 抛物线上一点A到焦点的距离为8,则点A的横坐标为( )
A. 2 B. 5 C. 3 D. 8
4. 已知数列是各项均为正数的等比数列,,则( )
A. 16 B. 17 C. 18 D. 19
5. 、为不重合的平面,、为两条直线,下列命题正确的为( )
A. 若,,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
6. 如图,分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的点,为的外角平分线,,则( )
A. 1 B. 2 C. D. 4
7. 已知函数在处有极值10,则( )
A. B. 0 C. 或0 D. 或6
8. 在四面体中(如图),平面平面是等边三角形,,为的中点,在侧面上(包含边界),若,则下列不正确的是( )
A. 若,则平面
B. 若,则
C. 当最小时,
D. 当最大时,
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. 如图,在正方体中,点P是底面(含边界)内一动点,且平面,则下列选项正确的是( )
A. B. 三棱锥的体积为定值
C. 平面 D. 异面直线与所成角的取值范围为
10. 下面是关于公差的等差数列的四个命题,其中的真命题为( ).
A. 数列是递增数列
B. 数列是递增数列
C. 数列是递增数列
D. 数列是递增数列
11. 若,且,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 曲线在点处的切线方程为__________.
13. 数列的前项和为,且,且,则__________.
14. 已知椭圆,左、右焦点分别为,离心率为,椭圆上两点(在轴上方),满足,设点关于轴的对称点为,记的外接圆半径为,的内切圆半径为,则的值为__________.
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. 已知数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,记的前项和为,证明:.
16. 已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线:
(1)求圆的方程;
(2)若过定点的直线被圆所截得的弦长为8,求直线的方程.
17. 如图,在四棱台中,底面为矩形,平面平面,且.
(1)证明:平面;
(2)若与平面所成角为,求二面角的余弦值.
18. 已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)求的单调区间;
(3)设是函数的两个极值点,证明:.
19. 已知椭圆的右顶点为,短轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知为坐标原点,过点且与轴不重合的直线与椭圆交于两点.
(i)若,且分别在直线上,探究:是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由;
(ii)若,点在轴上方,记椭圆的左焦点为,若,且,求的取值范围.
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