内容正文:
郑州外国语学校2025—2026学年高二上学期期末试卷
数学
(120分钟 150分)
一、单选题(本大题8个小题,每题5分,共40分)
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出直线的斜率,利用直线的斜率与倾斜角的关系可得结果.
【详解】由方程得直线斜率,
∵,∴.
故选:C.
2. 若不能构成空间的一个基底,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量基底的性质,结合向量共面的条件求解的值.
【详解】因为向量不能构成空间的一个基底,所以这三个向量共面,则存在实数使得,
即,
所以,即.
故选:B
3. 已知等差数列 满足 ,则下列各式正确是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用等差数列的通项公式即可求解.
【详解】设等差数列的公差为,则由等差数列的通项公式代入可得:
.
故选:B.
4. 已知焦点为的抛物线上有一点到直线的距离为6,为坐标原点,则( )
A. B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由已知得,进而可求得,可求.
【详解】由已知得,焦点,则.
故选:C.
5. 已知圆,直线,若圆上恰有两个点到直线的距离等于1,则实数b的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据圆上恰有两个点到直线的距离等于1,再确定圆心到直线的距离的取值范围,最后利用点到直线的距离公式求解b的取值范围即可.
【详解】因为圆的方程为 ,因此圆心为 ,半径 ,
因为直线 可化为 ,
所以圆心 到直线的距离为,
又因为圆上恰有两个点到直线的距离为1,
所以,代入 ,
得,
即,整理得,
解得.
故选:D.
6. 一动圆与圆外切,同时与圆内切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将两圆方程化成标准方程,求出两圆的圆心和半径;然后根据动圆与圆外切,与圆内切,得到,由此可判断圆心的轨迹为椭圆;求出长半轴长和短半轴长即可得到动圆圆心的轨迹方程.
【详解】依题意,,圆心为,半径为,,圆心为,半径为;
设,动圆的半径为,因为动圆与圆外切,与圆内切,所以,所以;
所以圆心的轨迹是以为焦点,长轴长,焦距的椭圆;
所以,所以椭圆的短半轴长,所以动圆圆心的轨迹方程为.
故选:C
7. 已知函数既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对函数求导,问题化为至少有两个变号零点,导数求的极值列出不等式求参数范围.
【详解】对函数求导得,,令,
则,
当或时,,则在和上单调递增,
当时,,则在上单调递减,
且时时,
要使函数既有极大值又有极小值,
即至少有两个变号零点,所以至少有两个变号零点,
所以.
故选:A.
8. 若曲线与圆恰有一个公共点,则实数m的值为( )
A. e B. 2 C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】将曲线与圆恰有一个公共点,转化为与圆相切,列出关于切点横坐标与实数的方程组,求解可得实数m的值.
【详解】因为曲线与圆恰有一个公共点,所以曲线与圆相切.
设切点横坐标为,
由,得;
由,结合图象得.
则,可得.
故选:D.
二、多选题(本大题3个小题,每题6分,共18分,部分答对得部分分)
9. 已知是等差数列的前项和,且,,则下列选项正确的是( )
A. 数列为递减数列 B.
C. 的最大值为 D. 使得时的最大值是13
【答案】AC
【解析】
【分析】由等差数列的性质得到,从而判断数列的增减性,再结合等差数列的前项和公式,判断各选项.
【详解】对于B,,∵,∴,B选项错误;
对于A,因为数列的公差,所以数列为递减数列,A选项正确;
对于C,设最大,则,,所以,,故,
所以的最大值为,C选项正确;
对于D,∵,,
∴使得时的最大值是14,D选项错误.
故选:AC.
10. 弦经过抛物线的焦点,设、,下列说法正确的是( )
A. B. 的最小值为
C. D. 以弦为直径的圆与准线相切
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用抛物线的焦半径公式可判断A选项;设直线的方程为,将该直线的方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理可判断C选项;利用弦长公式可判断B选项;利用抛物线的焦点弦公式以及直线与圆的位置关系可判断D选项.
【详解】对于A选项,由题意可知,准线方程为,
由抛物线的焦半径公式可得,A错;
对于BC选项,若直线与轴重合,则该直线与抛物线只有一个交点,不符合题意,
设直线的方程为,联立可得,
,由韦达定理可得,,
所以,
当且仅当时,等号成立,即的最小值为,B对C对;
对于D选项,弦的中点为,点到准线的距离为,
由焦点弦长公式可得,所以以弦为直径的圆与准线相切,D对.
故选:BCD.
11. 已知点的坐标为,点在以为圆心的圆上运动,点在椭圆上运动,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用圆的几何性质可判断A选项;利用圆的几何性质以及椭圆焦半径的最值可判断BC选项;利用椭圆的定义可判断D选项.
【详解】在椭圆中,,,,且,
对于A选项,因为,故点在圆内,
又因为,且圆的半径为,
故,当且仅当为射线与圆的交点时,等号成立,A对;
对于B选项,,
当且仅当、为椭圆的右顶点时,等号成立,B错;
对于C选项,,
当且仅当、分别为椭圆的右、左顶点时,等号成立,C对;
对于D选项,取椭圆的左焦点,则,
所以
,
当且仅当点为射线与椭圆的交点时,等号成立,D对.
故选:ACD.
三、填空题(本大题共3个小题,每题5分,共15分)
12. 已知数列的前项和为,且,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据,可求出的通项公式.
【详解】当时,;
当时,
由于不适合此式,所以.
故答案为:.
13. 若函数在上单调,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】求出函数的定义域与导函数,利用导数求出函数的单调区间,即可求出参数的取值范围.
【详解】函数的定义域为,
又,
所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
又函数在上单调,所以,即实数的取值范围是.
故答案为:
14. 某数学兴趣小组研究发现:奇函数的图象是双曲线,如图,该双曲线有两条渐近线.若以该双曲线的中心为原点,两个焦点所在直线为轴重新建立直角坐标系,则此时双曲线的标准方程为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意求出两条渐近线的方程分别为和,从而焦点所在直线的方程为,求出实轴顶点坐标可得,再结合求解.
【详解】由题意,当趋于无穷大时,,
可得两条渐近线的方程分别为和,两条渐近线的夹角为,
依据题意重新建立直角坐标系,
以两渐近线的角平分线为轴,焦点所在直线为轴,
由解得或
记双曲线的实半轴长为,虚半轴长为,
可得,又,所以,
故此时双曲线的标准方程为.
故答案为:
四、解答题(共5题,共77分,写清楚必要的文字说明、计算、推理过程)
15. 如图,已知四边形是直角梯形,,,平面,,是的中点.
(1)证明:.
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,设,即可得各点坐标和向量坐标,然后由空间向量的数量积证明线线垂直;
(2)根据线面角的向量求法即可求出.
【小问1详解】
以为原点,,,所在直线分别为轴、轴、轴,建立如图所示的空间直角坐标系,不妨设,则,则,,,,,.
,,
则,所以
【小问2详解】
在平面中,,,.
设平面的法向量为,则,
即,所以,
令,则,,所以.
故直线与平面所成角的正弦值为.
16. 已知圆经过点和,且圆心直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点作圆的切线,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)设圆的方程为,将点、的坐标代入圆的方程,结合圆心在直线上,即可求解;
(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,利用点到直线的距离公式求出的值,综合可得出直线的方程.
【小问1详解】
设圆的方程为,
则,解得,
故圆的方程为
【小问2详解】
由(1)知,圆心为,半径为,
若直线的斜率不存在,则直线的方程为,此时,圆心到直线的距离为,合乎题意;
若直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
由题意可得,解得,
此时,直线的方程为,即.
综上所述,直线的方程为或.
17. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)求出导数,分类讨论,利用导数判断单调性;
(2)分离参数,求解新函数的最值可得答案.
【小问1详解】
由题意可知,则,
当时,恒成立,在上单调递增,
当时,由解得,由解得,
所以在上单调递增,在上单调递减.
综上所述,当时,在上单调递增,当时,在上单调递增,在上单调递减.
【小问2详解】
由(1)可知不等式,即在上恒成立,
即在上恒成立,只需即可,
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
所以,所以.
18. 已知数列为正项数列,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的通项公式;
(3)在(2)的条件下,设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由递推式可得,结合,即可得到;
(2)根据题意作差得,解得,再检验时,即可;
(3)根据题意,再由裂项相消法即可求解.
【小问1详解】
因为,
所以,
因为,所以;
【小问2详解】
因为,
所以,
作差得,,所以,
令,所以,检验成立,所以;
【小问3详解】
因为,
所以.
19. 已知椭圆:()经过点,,分别为的左、右焦点,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的角平分线所在直线的方程;
(3)过点且斜率为的直线交椭圆于,两点,记直线,的斜率分别为,,是否存在常数,使得为定值?若存在,求出及该定值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,当时,使得恒为定值
【解析】
【分析】(1)将点代入椭圆方程,再结合离心率求解的值即可得解;
(2)法一:先求出直线、的方程,设角平分线上任意一点为,则,化简求解;
法二:设,(点为的角平分线所在直线与轴交点),由于,则,再由,即可得解;
法三:设角平分线与轴交于点,根据可解得,即可得解;
(3)设直线方程为,联立方程组,利用根于系数关系化简即可得解.
【小问1详解】
设椭圆方程为(),
因为椭圆经过点,所以,
又离心率,,解得,,
故椭圆的方程为.
【小问2详解】
法一:,,,则直线方程为,
直线方程为,
设角平分线上任意一点为,则,
得或,
因为斜率为正,所以直线方程为.
法二:设,(点为的角平分线所在直线与轴交点),
由于,则,
故,由于是锐角,
则,,所以,
直线的斜率为,
故直线的方程为.
法三:设角平分线与轴交于点,
则,即,
故,得,
所以,所以,故直线的方程为.
【小问3详解】
设直线方程为,
联立得,
设,,则,,
则
,
故当时,使得恒为定值.
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郑州外国语学校2025—2026学年高二上学期期末试卷
数学
(120分钟 150分)
一、单选题(本大题8个小题,每题5分,共40分)
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 若不能构成空间的一个基底,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
3. 已知等差数列 满足 ,则下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
4. 已知焦点为的抛物线上有一点到直线的距离为6,为坐标原点,则( )
A. B. 2 C. D.
5. 已知圆,直线,若圆上恰有两个点到直线的距离等于1,则实数b的取值范围是( )
A. B.
C D.
6. 一动圆与圆外切,同时与圆内切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
7. 已知函数既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是( )
A B. C. D.
8. 若曲线与圆恰有一个公共点,则实数m的值为( )
A e B. 2 C. D. 1
二、多选题(本大题3个小题,每题6分,共18分,部分答对得部分分)
9. 已知是等差数列的前项和,且,,则下列选项正确的是( )
A. 数列为递减数列 B.
C. 的最大值为 D. 使得时的最大值是13
10. 弦经过抛物线的焦点,设、,下列说法正确的是( )
A. B. 的最小值为
C. D. 以弦为直径的圆与准线相切
11. 已知点的坐标为,点在以为圆心的圆上运动,点在椭圆上运动,则下列说法正确的是( )
A B.
C. D.
三、填空题(本大题共3个小题,每题5分,共15分)
12. 已知数列的前项和为,且,则___________.
13. 若函数在上单调,则实数的取值范围是__________.
14. 某数学兴趣小组研究发现:奇函数的图象是双曲线,如图,该双曲线有两条渐近线.若以该双曲线的中心为原点,两个焦点所在直线为轴重新建立直角坐标系,则此时双曲线的标准方程为__________.
四、解答题(共5题,共77分,写清楚必要的文字说明、计算、推理过程)
15. 如图,已知四边形是直角梯形,,,平面,,是的中点.
(1)证明:.
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
16. 已知圆经过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点作圆的切线,求直线的方程.
17 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
18. 已知数列为正项数列,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的通项公式;
(3)在(2)的条件下,设,求数列的前项和.
19. 已知椭圆:()经过点,,分别为的左、右焦点,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的角平分线所在直线的方程;
(3)过点且斜率为的直线交椭圆于,两点,记直线,的斜率分别为,,是否存在常数,使得为定值?若存在,求出及该定值;若不存在,请说明理由.
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