内容正文:
高二阶段性测试数学试题
第一部分(选择题 共58分)
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. 平面内点P到,的距离之和是8,则动点P的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用椭圆的定义,求得,从而得解.
【详解】由题意,平面内点P到,的距离之和是8,
所以动点的轨迹为椭圆,焦点在轴上,且,即,
所以,
所以动点P的轨迹方程为.
故选:D.
2. 已知向量,且,则的值为( )
A. 4 B. 2 C. 3 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间向量垂直得到,解方程即可.
【详解】因为,所以,
因为向量,,
所以,解得,
所以的值为4.
故选:A.
3. 已知为等差数列的前项和,,则( )
A. 240 B. 60 C. 180 D. 120
【答案】D
【解析】
【分析】利用等差数列的性质以及前项和公式求解即可.
【详解】因为数列为等差数列,所以,
所以,
所以.
故选:D.
4. 设抛物线的焦点为点A在C上,过A作的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】先由直线求出焦点和即抛物线的方程,进而依次得抛物线的准线方程和点B,从而可依次求出和,再由焦半径公式即可得解.
【详解】对,令,则,
所以,即抛物线,故抛物线的准线方程为,
故,则,代入抛物线得.
所以.
故选:C
5. 已知空间四边形的每条边和对角线的长都等于a,点E、F分别是、的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量的线性运算运算律可得,在根据数量积的定义求其值.
【详解】由题意,和之间夹角均为,结合平面向量线性运算有
故选:C
6. 已知圆上到直线的距离等于1的点恰有两个,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先判断圆心到直线的距离,利用距离公式列不等式即解得参数的取值范围.
【详解】圆的圆心是,半径,
而圆上恰有两个点到直线的距离等于1,
所以圆心到直线的距离,满足,
即,解得或.
故选:D.
7. 已知数列满足,则数列的最小项是第( )项
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定的递推公式,探讨数列单调性求出最小项.
【详解】数列中,由,得,由,得,
则当时,;当时,,
即,
所以数列的最小项是第6项.
故选:B
8. 已知双曲线的左右焦点分别为,,点A在C上,点B在y轴上,若,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设,根据平面向量数量积和线性运算的坐标表示可得建立方程组,解得,代入双曲线方程可得e的方程,解之即可求解.
【详解】如图,,设,
则,
由,得,
解得,又在双曲线上,
所以,即,整理得,
即,由解得.
故选:C
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 数列的前项和,则( )
A.
B.
C. 当或6时,数列有最小项
D. 是等差数列
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据作差求出的通项,即可判断A、B,根据二次函数的性质判断C,根据等差数列的定义判断D.
【详解】对于A:因为,当时,故A正确;
对于B:当时,
所以,
经检验时也成立,所以,故B正确;
对于C:因为,所以当或时取得最大值,且,即数列有最大项,故C错误;
对于D:因为,则,又,
所以是首项为,公差为的等差数列,故D正确.
故选:ABD
10. 已知直线,下列说法正确的是( )
A. 直线过定点
B. 点到直线的最大距离为
C. 直线一定经过第四象限
D. 当时,直线关于直线的对称直线为
【答案】ABD
【解析】
【分析】求出直线恒过的定点可判断A;当时,点到直线的距离最大,求出最大距离可判断B;直线不一定经过第四象限可判断C;先求出直线与直线的交点,再求出直线上一点关于直线的对称点,由两点式即可求出,可判断D.
【详解】对于A,,令,可得:,
所以直线过定点,故A正确;
对于B,直线过定点,当时,点到直线的距离最大,
且最大距离为,故B正确;
对于C,直线过定点,不一定经过第四象限,故C错误;
对于D,当时,直线,
设直线关于直线的对称直线为,
一定经过直线和直线的交点,设为,
由可得:,所以,
在直线上任取一点关于直线的对称点一定在上,
所以,解得:,
所以,在直线上,
所以,化简可得:,故D正确.
故选:ABD.
11. 三棱锥中,,,,,平面与平面的夹角为,则的长度可以为( )
A. 5 B. C. D. 6
【答案】BC
【解析】
【分析】先以向量表示向量,再利用空间向量数量积即可求得的长度.
【详解】三棱锥中,由可得,,
则是二面角的平面角,如图,
,
而,,,
,
因为平面与平面的夹角为,
则当时,,
当时,,
所以的长度可以为,.
故选:BC.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列是等差数列,若,则__________.
【答案】15
【解析】
【分析】运用等差数列下标的性质进行求解即可.
【详解】因为数列是等差数列,
所以由,
于是,
故答案为:
13. 如图,平面,,,,,为的中点,为上一点,若,则点到平面的距离为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据垂直关系以点为原点建立空间直角坐标系,利用向量法求点到平面的距离.
【详解】因为平面,,以为原点,分别以,,的方向为轴,轴,轴的正方向建立空间直角坐标系,
如图所示,则,,,,.
,,,
设为平面的一个法向量,则即
不妨设,可得,
因为,所以.
则点到平面的距离为.
故答案为:
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则______.
【答案】
【解析】
【分析】联立方程,根据求出的范围,再将转化为点到的距离和点到的距离之比,即可得解.
【详解】联立,消去可得,
则,解得,
设到的距离为,到的距离为,
易知,,则,,
,解得或(舍去).
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:将转化为点到的距离和点到的距离之比,是解决本题的关键.
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. 已知圆经过点和,且圆心在直线:上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若过点作圆的切线,求该切线方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)先设圆的标准方程,再代入点的坐标及圆心在直线上即可求参;
(2)设直线方程,利用直线与圆的位置关系计算即可求解.
【小问1详解】
设圆的标准方程为,
因为圆经过和点,且圆心在直线上,
所以 ,解得: ,
所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
当直线的斜率不存在时,,此时圆心到直线的距离为5,等于半径,故满足题意;
当直线的斜率存在时,设,即,
则点到直线的距离为圆的半径,
即,解得,此时.
综上,直线l的方程为或.
16. 在数列中,,.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)令,数列的前项和为,证明:.
【答案】(1)由,可得,
因为,由可得,同理可得,,
以此类推可知,对任意的,,所以,
等式两边取倒数得,整理得,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列.
(2)
(3)因为,
所以
,
故原不等式得证.
【解析】
【分析】(1)由已知等式得出,结合等差数列的定义可证得结论成立;
(2)由(1)可得出数列的通项公式,由此可得出数列的通项公式;
(3)求出数列的通项公式,利用裂项相消法可求得,即可证得结论成立.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可得,所以.
【小问3详解】
略
17. 如图,四棱锥中,底面是边长为2的菱形,,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若,求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明:取中点,连接,
因为四边形是边长为的菱形,所以,
因为,所以是等边三角形,
所以,
因为,所以,
因为,所以,所以.
因为,平面,所以平面,
因为平面,所以平面平面;
(2).
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,利用线面垂直的判定定理证得平面,结合面面垂直的判定定理即可证明;
(2)由(1)建立如图空间直角坐标系,利用向量法分别求出平面、平面的法向量,结合空间向量的数量积定义计算即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,所以,
由(1)知,平面平面,而平面平面,
平面,所以平面,
所以直线两两垂直,以为原点建立如图空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,
由,取,得,
设平面的法向量为,
由,取,得,
所以,由图可知二面角为锐二面角,
所以二面角的余弦值为.
18. 已知椭圆C: (a>b>0)的一个顶点为A(2,0),离心率为.直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N.
(1)求椭圆C的方程;
(2)当△AMN的面积为时,求k的值.
【答案】(1) (2)1或-1.
【解析】
【详解】(1)由题意得解得.所以椭圆C的方程为.
(2)由得.
设点M,N的坐标分别为,,则,,,.
所以|MN|===.
由因为点A(2,0)到直线的距离,
所以△AMN的面积为. 由,解得,经检验,所以.
19. 在平行四边形中,,,.将沿翻折到的位置,使得.
(1)证明:平面;
(2)在线段上是否存在点,使得二面角的余弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
证明:翻折前,因为四边形为平行四边形,,,,
在三角形中,由正弦定理可得,,
,又,故,
所以,即,
因为,,,所以,则有,
,平面,所以平面.
(2)存在,
【解析】
【分析】(1)根据长度和角度得到,,进而可证.
(2)设,利用向量法求出即得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)平面,且平面,
所以平面平面.平面平面,
在平行四边形中,,即,故平面.
以点为坐标原点,的方向分别为轴的正方向建立空间直角坐标系,
则,,,,
设,其中,
则,,
设平面的法向量为,
则,取,则,
所以,,
易知平面的一个法向量为,
则,整理可得,
因为,解得,
因此,线段PC上存在点,使二面角的余弦值为,且.
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高二阶段性测试数学试题
第一部分(选择题 共58分)
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. 平面内点P到,的距离之和是8,则动点P的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,且,则的值为( )
A. 4 B. 2 C. 3 D. 1
3. 已知为等差数列的前项和,,则( )
A. 240 B. 60 C. 180 D. 120
4. 设抛物线的焦点为点A在C上,过A作的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
5. 已知空间四边形的每条边和对角线的长都等于a,点E、F分别是、的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
6. 已知圆上到直线的距离等于1的点恰有两个,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7. 已知数列满足,则数列的最小项是第( )项
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
8. 已知双曲线的左右焦点分别为,,点A在C上,点B在y轴上,若,,则C的离心率为( )
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 数列的前项和,则( )
A.
B.
C. 当或6时,数列有最小项
D. 是等差数列
10. 已知直线,下列说法正确的是( )
A. 直线过定点
B. 点到直线的最大距离为
C. 直线一定经过第四象限
D. 当时,直线关于直线的对称直线为
11. 三棱锥中,,,,,平面与平面的夹角为,则的长度可以为( )
A. 5 B. C. D. 6
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列是等差数列,若,则__________.
13. 如图,平面,,,,,为的中点,为上一点,若,则点到平面的距离为______.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与交于A,B两点,若面积是面积的2倍,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. 已知圆经过点和,且圆心在直线:上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若过点作圆的切线,求该切线方程.
16. 在数列中,,.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)令,数列的前项和为,证明:.
17. 如图,四棱锥中,底面是边长为2的菱形,,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若,求二面角的余弦值.
18. 已知椭圆C: (a>b>0)的一个顶点为A(2,0),离心率为.直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N.
(1)求椭圆C的方程;
(2)当△AMN的面积为时,求k的值.
19. 在平行四边形中,,,.将沿翻折到的位置,使得.
(1)证明:平面;
(2)在线段上是否存在点,使得二面角的余弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
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