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2024级高二第一学期期末考试
数学科
姓名:
班级:
考场/座位号:
考号
I
注意事项
1.答题前请将姓名、班级、考场、准考证
号填写清楚。
[o]
[0]
[0]
[o]
[o]
2.客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修
[1]
[1]
[1]
[1]
[1]
改时用橡皮擦干净。
[2]
[2]
[2]
[2]
[2]
3.必须在题号对应的答题区域内作答,超出
[3]
[3]
[3]
3
[3]
答题区域书写无效。
[4]
[4]
[4]
[5]
[5]
[5]
[5
[6]
[6]
[6]
[6]
6]
正确填涂
■
缺考标记
[7]
[7]
[
[8]
[8]
81
[9]
[9]
[9]
[9]
[9
客观题(18为单选题;911为多选题
1[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
9[A][B][C][D]
2[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
10[A][B][C][D]
3[A][B][C][D]
T[A][B][C][D]
11[A][B][c][D]
4[A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
填空题
12.
13.
14.
解答题
15.
囚囚囚■
第1页共5页
■
■
口
16.
1
D
B
M
B
■
囚囚■囚
■
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2024级高二第一学期期末考试
数学科
姓名:
班级:
考场/座位号:
考
号
注意事项
1.答题前请将姓名、班级、考场、准考证
号填写清楚。
o]
[o]
[o]
[o]
[o]
2.客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修
[1]
[1]
改时用橡皮擦干净
[2]
[2]
[2]
3.必须在题号对应的答题区域内作答,超出
[3]
[3]
[3]
[31
答题区域书写无效。
[4]
[4]
[4]
[4
正确填涂
缺考标记
口
[7j
I
[81
[91
[9]
[91]
[91
[91
17.
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I
I
ㄖ囚■■
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▣
18.
y个
M
■
囚■囚囚
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a
2024级高二第一学期期末考试
数学科
姓名:
班级:
考场/座位号:
号
注意事项
1.答题前请将姓名、班级、考场、准考证
号填写清楚。
[o]
[o]
[o]
2.客观题答题,必须使用B铅笔填涂,修
[]
[1]
[
[
改时用橡皮擦干净。
[2]
[2]
3.必须在题号对应的答题区域内作答,超出
DS国
答题区域书写无效。
周
[5]
[51
[6]
正确填涂
缺考标记
▣
23E9E0
[9]
[9]
[9]
[91
[9]
19.
I
1
1
囚■囚■
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期末考试详解版
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:因为,,
所以 .
故选:.
2.已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:由 ,可得,
所以 .
故选:.
3.已知双曲线的虚轴长为实轴长的倍,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:由题意知,即,
双曲线离心率为,
故选D.
4.已知点,,,则在上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查向量的坐标运算和投影向量的概念,属于基础题.
先求出,,利用在方向上的投影向量为即可求解.
【解答】解:由点,,,得,,
所以在方向上的投影向量为
.
故选C.
5.已知,,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】
【解析】【分析】
本题考查由基本不等式求最值或取值范围,属于基础题.
根据题意,分析可得,结合基本不等式的性质分析可得答案.
【解答】
解:根据题意,若,,且,
则,
当且仅当时,等号成立,故的最小值是.
故选:.
6.已知等差数列和的前项和分别为、,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查等差数列前项和的性质,等差数列的前项和公式,,属于中等题.
计算出,由等差数列的性质得,,从而得到答案.
【解答】
解:因为等差数列和的前项和分别为、,满足,
所以,
又,故,
故选:.
7.已知圆上到直线的距离为的点有且仅有个,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:由题的圆心为,半径为.
圆心到直线的距离为
与直线距离为的平行线有两条:
外侧平行线:,圆心到该线的距离为.
内侧平行线:,圆心到该线的距离为.
圆与这两条平行线的相交情况:
当时,圆与外侧平行线相交于两点,与内侧平行线也相交于两点,总共有个点不符合条件;
当时,圆与外侧平行线相切,有一个点,与内侧平行线相交于两点,总共有个点不符合条件;
当时,圆与内侧平行线相交于两点,与外侧平行线不相交,总共有个点,符合条件;
当时,圆与内侧平行线相切,有一个点,与外侧平行线不相交,总共有个点,不符合条件;
当时,圆与两条平行线都不相交,没有点,不符合条件.
因此,的取值范围是,
故选B.
8.已知函数,关于的方程有个不同的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查根据方程根的个数求解参数范围,属于难题.
利用分段函数的解析式,作出的图象,将方程有个不同的实数根,转化为方程必有一正一负两个根,即可得到,,再根据函数的性质计算可得.
【解答】
解:因为,函数图象如下所示:
要使关于的方程有个不同的实数根,即有个不同的实数根,
令,,,
则或或
因为,所以,
所以方程必有一正一负两个根,所以
且,
所以,
函数在上单调递增,当时,,
所以,即
故选:.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.已知函数,则
A. 函数的图象关于点对称
B. 函数的图象关于直线对称
C. 若,则函数的值域为
D. 函数的单调递减区间为
【答案】AD
【解析】【分析】
本题考查的知识要点:正弦型函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.
直接利用正弦型函数的性质的应用判断、、、的结论.
【解答】
解:已知函数,
对于:当时,,故A正确;
对于:当时,,故B错误;
对于:由于,故,故.
故的值域为,故C错误;
对于:令,整理得,
函数的单调递减区间为故D正确.
故选:.
10.已知数列满足,则( )
A. B. 的前项和为
C. 的前项和为 D. 的前项和为
【答案】AD
【解析】【分析】
本题考查数列的递推式和等差数列的通项公式、求和公式,属于中档题.
由数列的递推式推得,可判断;由等差数列的求和公式可判断;由并项求和可判断;由等差数列的求和公式可判断.
【解答】
解:当时,;当时,由,可得,
即有对也成立,故A正确;
的前项和为,故B错误;
的前项和为,故C错误;
,可得的前项和为,故D正确.
故选:.
11.如图,棱长为的正方体中,,分别为棱,的中点,为面对角线上一个动点,则下列选项中正确的有( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 无论点在线段的什么位置,都有平面平面
C. 线段上存在点,使平面平面
D. 为上靠近的四等分点时,直线与所成角最小
【答案】ABD
【解析】【分析】
本题考查直线与直线所成角的向量求法,面面平行的向量表示,棱锥的体积,面面平行的判定,面面垂直的判定,二次函数的最值,面面平行的性质,属于中档题.
利用锥体的体积公式可判断选项的正误;选项B,根据条件,可得面,利用面面垂直的判定定理可得平面平面,即可作出判断,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可判断和选项的正误.
【解答】
解:对于选项A,因为平面平面,平面,
所以点到平面的距离等于,
所以的面积为
,
所以
,故A正确;
对于选项B,连接,,
易知平面,
所以,
又,分别为棱,的中点,
所以,又,
所以,又,
所以平面,又面,
所以平面平面,故选项B正确;
对于选项C,以为坐标原点,,,所在直线为,,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,
,,,
,,
、,
设平面的法向量为,
,,
由,
令,得,
故平面的一个法向量为,
设,
可得点,其中,
则,
所以,
解得,
所以平面与平面不平行,故C错误,
对于选项D,由选项C知:
,,
设直线与所成角为,
则
,
当时,取得最大值,
此时最小,故D正确.
故选:.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.抛物线的顶点到焦点的距离为,则 .
【答案】
【解析】解:因为抛物线的顶点到焦点的距离为,故,故.
故答案为.
13.已知为等比数列的前项和,,,则的值为 .
【答案】
【解析】【分析】
本题考查等比数列的前项和,属于基础题.
根据题意,可得,计算可得答案.
【解答】
解:根据题意,设等比数列的公比为,
若,即,
又由,则,
可得,
则,
故答案为:.
14.是双曲线右支在第一象限内一点,,分别为其左、右焦点,为右顶点,如图圆是的内切圆,设圆与,分别切于点,,当圆的面积为时,直线的斜率为 .
【答案】
【解析】【分析】
本题考查双曲线的定义,考查三角函数二倍角公式,考查直观想象和数学运算的核心素养,属于难题.
先根据定义得到点即为圆与轴的切点,再求出,再利用求出即可得到直线的斜率.
【解答】
解:设圆与轴相切于,
由题意可知,,,
所以,
则,
即,
所以点即为圆与轴的切点,
设圆的半径为,因为圆的面积为,则,
因为,所以,
于是,
因为是的角平分线,
所以,
所以,即直线的斜率为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.本小题分
等比数列中,已知,.
Ⅰ求数列的通项公式;
Ⅱ若,分别为等差数列的第项和第项,求数列的通项公式及前项和.
【答案】解:Ⅰ设的公比为,
由已知得,解得,
故;
Ⅱ由Ⅰ得,,则,,
设的公差为,则有,
解得,
从而;
所以数列的前项和.
【解析】本题主要考查等差数列、等比数列等基础知识,考查运算求解能力,考查归化与转化思想.
Ⅰ由,直接求出公比再代入等比数列的通项公式即可;
Ⅱ利用题中条件求出,,又由数列是等差数列求出,再代入求出通项公式及前项和.
16.本小题分
如图,已知直四棱柱中,底面为梯形,,平面,,其中.是的中点,是的中点.
求证平面;
求平面与平面的夹角余弦值;
求点到平面的距离.
【答案】证明:取中点,连接,,
由是的中点,故,且,
由是的中点,故,且,
则有、,
故四边形是平行四边形,故,
又平面,平面,
故平面;
解:以为原点建立如图所示空间直角坐标系,
有、、、、、,
则有、、,
设平面与平面的法向量分别为、,
则有
分别取,则有、、,,
即、,
则,
故平面与平面的夹角余弦值为;
解:由,平面的法向量为,
则有,
即点到平面的距离为.
【解析】本题考查线面平行的判定,考查平面与平面所成交的向量求法,点面距离的向量求法,属于中档题.
取中点,连接,,借助中位线的性质与平行四边形性质可得,结合线面平行判定定理即可得证;
建立适当空间直角坐标系,计算两平面的空间向量,再利用空间向量夹角公式计算即可得解;
借助空间中点到平面的距离公式计算即可得解.
17.本小题分
已知数列的前项和为,,.
证明:数列为等差数列,并求数列的通项公式;
求数列的前项和为;
若对任意恒成立.求实数的取值范围.
【答案】解:由,则,又,
所以数列是首项、公差均为的等差数列,则,
所以.
由,则,
所以,
所以.
由,则,整理得恒成立,
令,则,
当时,当时,当时,
所以,即的最小值为,
综上,.
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
18.本小题分
如图,已知椭圆过点,焦距为,斜率为的直线与椭圆相交于异于点的,两点,且直线,均不与轴垂直.
求椭圆的方程;
若,求的方程;
记直线的斜率为,直线的斜率为,证明:为定值.
【答案】解:由题意得,解得,
故椭圆的方程为.
设直线的方程为,,,
联立,消去得,
由,得,
则.
,
解得或,
当时,直线的方程为;
当时,直线经过点,不符合题意,舍去.
所以当时,的方程为.
证明:直线,均不与轴垂直,所以,,则且,
所以
,
所以为定值.
【解析】本题考查了椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系及其应用,椭圆中的定值问题,属于较难题.
根据条件列方程组求解即可;
设直线的方程为,与椭圆方程联立,由弦长公式求得的方程;
将韦达定理代入中计算结果,即可判定为定值.
19.本小题分
若函数满足:对任意的正数,,都有,则称函数为“函数”.
分别判断函数和函数是否为“函数”,并说明理由;
若函数为“函数”,,且当时,,证明:
,;
,.
【答案】对于,取,
则,.
因为,不满足,
故不是“函数”;
对于,对任意的正数,,
有
,
因为,则,所以函数是“函数”.
令,,
,
.
因为当时,,
所以对任意,有,
又,则,
又,
所以,
由知,则,
所以,
则,
故.
【解析】详细解答和解答过程见【答案】
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$2024级高二第一学期期末考试数学试卷
命题:高二数学备课组
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
1.集合M={x2x-1>5),N={1,2,3},则MnN=()
A.{1,2,3}
B.{2,3}
C.3
D.中
2.已知复数z满足i·z+2=2i,则z=()
A.V2
B.2W2
C.4
D.8
3.已知双曲线C的虚轴长为实轴长的V7倍,则C的离心率为()
A.V2
B.2
C.√7
D.2v2
4.已知点A(1,0),B(0,2),C3,2),则AB在AC上的投影向量的坐标为()
A(-2)
B.(2-)
c.(2)
D.(-2-)
5.已知x>0,y>0,且+=1,则x+2y的最小值是(
X1
A.7
B.8
C.9
D.10
6已知等差数列a和,尚前n项和分别为5、T:号节哈=()
A出
B昭
c罗
D器
7.已知圆x2+(y+2)2=2(r>0)上到直线y=V3x+2的距离为1的点有且仅有2个,则r的取
值范围是()
A.(0,1)
B.(1,3)
C.(3,+)
D.(0,+o)
8.已知函数f(x)=
g。。0,关于x的方程P=m四+1有4个不同的实数根,则实
lx+2,x≤0
数m的取值范围是()
A(1)
B(∞,引
c.(1
D.(∞,-引
第1页,共4页
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.已知函数f(x)=2sin(2x-),则()
A.函数f)的图象关于点(侣,0)对称
B函数f)的图象关于直线x=号对称
c.若xe[o,
,则函数f(x)的值域为[-√3,V3
D.函数f,)的单调递减区间为kn+亚,km+](keZ刀
10.已知数列{an满足a1+2a2+…+2n-1am=n·2n,则()
A.an =n+1
B.{anJ的前n项和为n+2)
2
C.{(-1)"a,}的前100项和为100
D.{a-5l}的前30项和为357
11.如图,棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱A1D1,AA1的中点,G为面对角
线B1C上一个动点,则下列选项中正确的有()
D
E
B
D
B
A.三棱锥A1一EFG的体积为定值
B.无论点G在线段B1C的什么位置,都有平面EFG⊥平面A1B1CD
C.线段B1C上存在G点,使平面EFG/平面BDC1
D.G为B1C上靠近B1的四等分点时,直线EG与BC1所成角最小
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.抛物线y2=2px(p>0)的顶点到焦点的距离为3,则p=__
13.已知Sn为等比数列{an}的前n项和,S5=5,S10=15,则a16+a17+a18+a19+a20的值为
第2页,共4页
14.P是双曲线-上=1右支在第一象限内一点,F1,F2分别为其左、
45
右焦点,A为右顶点,如图圆C是△PF1F2的内切圆,设圆与PF1,PF2
分别切于点D,E,当圆C的面积为4π时,直线PF2的斜率为
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.(本小题13分)
等比数列{an}中,已知a1=2,a4=16.
(I)求数列{a}的通项公式:
(IⅡ)若a3,a5分别为等差数列bn}的第3项和第5项,求数列bn}的通项公式及前n项和Sn·
16.(本小题15分)
如图,己知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为梯形,AB/CD,A1A1平面ABCD,AD⊥AB,
其中AB=AA1=2,AD=DC=1.N是B1C1的中点,M是DD1的中点.
A
B
B
(1)求证D1N/平面CB1M;
(2)求平面CB1M与平面BB1CC1的夹角余弦值:
(3)求点B到平面CB1M的距离,
第3页,共4页
17.(本小题15分)
己知数列{am}的前n项和为Sn,an+1=2an+2”(n∈N),a1=1.
(1)证明:数列贸为等差数列,并求数列[a,的通项公式:
(2)求数列{a的前n项和为Sn:
(3)若Sn≤2a,-4n-1对任意n∈N*恒成立,求实数的取值范围.
18.(本小题17分)
如图,已知椭圆c:
y2
之+京=1(a>b>0)过点P(3,1),焦距为4W2,斜率为-的直线与椭圆C
相交于异于点P的M,N两点,且直线PM,PN均不与x轴垂直,
(1)求椭圆C的方程;
(2)若MN=V10,求MN的方程;
(3)记直线PM的斜率为k1,直线PN的斜率为k2,证明:k1k2为定值.
N
19.(本小题17分)
若函数f(x)满足:对任意的正数a,b,都有f(a+b)>f(a)+f(b),则称函数f(x)为“N函数”.
(1)分别判断函数y=lnx和函数y=2x+x-1是否为“N函数”,并说明理由;
(2)若函数f(x)为“N函数”,f(1)=1,且当x>0时,f(x)>0,证明:
()f(2)>2,k∈N:
(0xe(2,2k+1)k∈W,fw-f(月)>三-是
第4页,共4页