内容正文:
高二数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册,选择性必修第二册第四章.
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. 数列的一个通项公式为( )
A. B. C. D.
2. 抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
3. 过点且与直线垂直的直线的方程是( )
A. B.
C. D.
4. 已知椭圆:,下列与椭圆C焦点相同的双曲线方程为( )
A. B. C. D.
5. 已知为等比数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
6. 一动圆与圆外切,同时与圆内切,则该动圆圆心的轨迹是( )
A. 抛物线 B. 双曲线的一支 C. 椭圆 D. 圆
7. 已知做一个木梯需要7根横梁,这7根横梁的长度从上到下成等差数列,现有长为1.8m的一根木杆刚好可以截成最上面的三根横梁,长为2.4m的一根木杆刚好可以截成最下面的三根横梁,那么正中间的一根横梁的长度是( )
A. 0.6m B. 0.7m C. 0.8m D. 0.9m
8. 如图,在平行六面体中,,,,则直线与所成角的余弦值为( )
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. 直线与圆相切,则实数等于( )
A. B. C. D.
10. 若数列的通项公式是,则( )
A. 是数列中的项
B. 数列是递增数列
C. 数列的前项和有最大值
D. 数列的前项和无最小值
11. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,点是的右支上一点,过点作的切线与的两条渐近线分别交于,两点,则下列说法正确的是( )
A. 的最小值为8
B. 存在点,使得
C. 点,的纵坐标之积为定值
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知点在平面内,且对于平面外一点,满足,则___________.
13. 已知抛物线与直线,点为抛物线上一动点,则当点到直线的距离最小时,点的坐标为___________.
14. 若圆与曲线有两个公共点,则的取值范围为______.
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. 已知直线和.
(1)求证:直线过定点,且此定点在内;
(2)若直线与相交于A,B两点,且,求直线的方程.
16. 已知数列满足:.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
17. 如图,平面平面,四边形是正方形,.
(1)求证:;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知椭圆的离心率为,且过点(2,1),直线与交于,两点.
(1)求的方程;
(2)若线段的中点为,求直线的方程;
(3)若直线的斜率不为0且经过的左焦点,点是轴上的一点,且,,求直线的斜率.
19. 已知数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和;
(3)若,数列的前项和为,证明:.
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高二数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册,选择性必修第二册第四章.
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. 数列的一个通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据数列的定义和规律求解即可.
【详解】将数列7,25,79,241,… 的各项都加上2后为9,27,81,243,… ,
故该数列的一个通项公式为.
故选:C.
2. 抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将抛物线方程化为标准方程,即可求解.
【详解】由题意,抛物线的标准方程为,
所以抛物线的准线方程为.
故选:C.
3. 过点且与直线垂直的直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据垂直求出直线的斜率,再由点斜式方程可得答案.
【详解】直线的斜率为,
因为直线与直线垂直,
所以直线的斜率为,
又直线过点,所以直线的方程为,
即.
故选:D.
4. 已知椭圆:,下列与椭圆C焦点相同的双曲线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,求出椭圆的焦点坐标,再逐项判断得解.
【详解】椭圆:的焦点在轴上,其坐标为,
选项AC的双曲线焦点在轴上,AC不是;
对于B,焦点在轴上,半焦距,即该双曲线焦点与椭圆C焦点不同,B不是;
对于D,焦点在轴上,半焦距,其焦点与椭圆C焦点相同,D是.
故选:D
5. 已知为等比数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由等比数列的性质及前项和求解.
【详解】设等比数列的公比为,
由,得,
又,所以,解得,
又,所以,
所以.
故选:B.
6. 一动圆与圆外切,同时与圆内切,则该动圆圆心的轨迹是( )
A. 抛物线 B. 双曲线的一支 C. 椭圆 D. 圆
【答案】C
【解析】
【分析】由圆与圆的位置关系确定,,,再利用椭圆的定义可求.
【详解】如图,设动圆的圆心为,半径为,
由题意得圆:,圆:,
则,,,
所以,所以点的轨迹为以,为焦点,长轴长为的椭圆(除去点).
故选:C.
7. 已知做一个木梯需要7根横梁,这7根横梁的长度从上到下成等差数列,现有长为1.8m的一根木杆刚好可以截成最上面的三根横梁,长为2.4m的一根木杆刚好可以截成最下面的三根横梁,那么正中间的一根横梁的长度是( )
A. 0.6m B. 0.7m C. 0.8m D. 0.9m
【答案】B
【解析】
【分析】记7根横梁的长度从上到下成等差数列,由题意结合等差数列的性质,即可求得答案.
【详解】记7根横梁的长度从上到下成等差数列,
由题意得,,
∴,,故,,
∵,∴,即正中间的一根横梁的长度是0.7m.
故选:B.
8. 如图,在平行六面体中,,,,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】以、、为基底向量,计算基底间的数量积,进而表示出与,通过向量的数量积与模长公式,结合异面
直线所成角的余弦公式(向量夹角余弦的绝对值)求解.
【详解】记,,,
则,,,
又,,
所以,
,
,
记与所成的角为,则.
故选:B
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. 直线与圆相切,则实数等于( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】由题意,圆心到直线的距离等于半径建立方程,解之即得.
【详解】由,可得,知其圆心为,半径为,
依题意,圆心到直线的距离为,
解得或.
故选:AC.
10. 若数列的通项公式是,则( )
A. 是数列中的项
B. 数列是递增数列
C. 数列的前项和有最大值
D. 数列的前项和无最小值
【答案】AB
【解析】
【分析】由,计算即可判断A;求出,利用配方法得:,即可判断数列是递增数列;由,得数列为首项为,公差为2的等差数列,且逐项递增,即可判断C D.
【详解】数列的通项公式是,
令,得,
是数列的第49项,故A正确;
,
在时递增,
故数列是递增数列,故B正确;
数列的通项公式是,
,
,
,
数列为首项为,公差为2的等差数列,且逐项递增,
数列的前项和没有最大值,故C错误;
,
数列为首项为,公差为2的等差数列,且逐项递增,
,
数列的前项和有最小值,故D错误.
故选:AB
11. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,点是的右支上一点,过点作的切线与的两条渐近线分别交于,两点,则下列说法正确的是( )
A. 的最小值为8
B. 存在点,使得
C. 点,的纵坐标之积为定值
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】设,由,可判定A正确;假设存在点,,可判断B;设直线的方程为,求得切点的纵坐标,与渐近线联立方程组求得交点的坐标,计算可判断C,利用中点坐标公式可判断D.
【详解】由题意,双曲线,可得,,则,
所以焦点,,设,则,且,即,
由,故A正确;
假设存在点,设,则,且,即,
所以,
所以不存在点,使得,故B错误;
显然直线的斜率不为0,设直线的方程为,
由,得,
又直线与相切,所以,整理得,
所以,即0,解得,
即点的纵坐标为.
不妨设直线与的交点为,与的交点为,
由,解得,即点的纵坐标为,
由,解得,即点的纵坐标为,
则点,的纵坐标之积为,故C正确;
因为,
所以点是线段的中点,所以,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:设切线方程与椭圆方程联立,求得切点坐标的纵坐标,与渐近线交点的纵坐标,进而利用代数运算求得结果,体现了平面解析几何的坐标法解决几何问题的特点.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知点在平面内,且对于平面外一点,满足,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用空间向量共面定理的推论(若四点共面,则从同一点出发的三个向量系数之和为 1),代入已知系数建立方程求解.
【详解】因为点在平面内,且,所以,解得.
故答案为:.
13. 已知抛物线与直线,点为抛物线上一动点,则当点到直线的距离最小时,点的坐标为___________.
【答案】
【解析】
【分析】设,利用点到直线的距离公式及二次函数的性质计算可得.
【详解】由点为抛物线上一动点,设,
则点到直线的距离,
可得当时,有最小值,此时点的坐标为.
故答案为:
14. 若圆与曲线有两个公共点,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据圆、曲线的对称性,只需分析与圆只有一个交点即可,分相切与相交两种情况讨论,分别计算可得.
【详解】圆的圆心为坐标原点,关于轴对称,
因为为偶函数,函数图象关于轴对称,所以曲线的图象也关于轴对称,
所以只需研究与圆只有一个交点即可,
当与圆相切时,则,
当与圆相交时(只有一个交点),则,
综上可得的取值范围为.
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. 已知直线和.
(1)求证:直线过定点,且此定点在内;
(2)若直线与相交于A,B两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
直线的方程可变形为,
令,则,所以直线过定点,
因为,所以点在内部;
(2).
【解析】
【分析】(1)令求得直线过定点,代入圆的方程判断点与圆位置关系;
(2)利用和圆的半径,求出圆心到直线的距离,再利用点到直线的距离公式列方程求出,即可得到直线方程.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
的方程可化为,所以的圆心为,半径.
因为,所以圆心到直线的距离,
即,解得,所以直线的方程为.
16. 已知数列满足:.
(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)先利用求出首项,再通过作差法(用前项和减前项和)得到通项公式,并验证首项满足该式;
(2)先由求出的表达式并拆分为等比数列与等差数列的和,再分别用等比数列和等差数列的求和公式求出前项和.
【小问1详解】
因为,
当时,,所以,
当时,①,
②,
①②得,,所以,
也满足.
综上,.
【小问2详解】
由题可知,
所以
.
17. 如图,平面平面,四边形是正方形,.
(1)求证:;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:因为,平面平面,平面平面,平面,
所以平面, 又平面,
所以.因为四边形是正方形,
所以,又,平面,
所以平面,又平面,
所以;
(2)
【解析】
【分析】(1)证明平面,证明,证明平面,证明;
(2)证明平面,证明,证明,以所在直线分别为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,根据向量法即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知平面,
又平面,所以,
又四边形是正方形,所以,
所以两两垂直.
以所在直线分别为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则,
所以,
设平面的法向量为,
则
令,得,
所以平面的一个法向量为,
设平面的法向量为,
则,
令,得,,
所以平面的一个法向量为,
设平面与平面的夹角为,
则,
即平面与平面的夹角的余弦值为.
18. 已知椭圆的离心率为,且过点(2,1),直线与交于,两点.
(1)求的方程;
(2)若线段的中点为,求直线的方程;
(3)若直线的斜率不为0且经过的左焦点,点是轴上的一点,且,,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆上过的点及离心率列出方程组,求出椭圆方程;
(2)设,,利用点差法可求直线直线的斜率,进而可求直线的方程;
(3)设直线,利用根与系数的关系求得点的坐标,求得,利用已知得,求解即可.
【小问1详解】
由题意知,
解得,,,
所以的方程为.
【小问2详解】
设,,
又线段的中点为,所以,即,
又,是上的点,所以,
所以,所以,
即直线的斜率为,所以直线的方程为,即.
【小问3详解】
由题意左焦点,直线的斜率不为0,设直线,
由得,所以,
,,.
设的中点为,则,
点在轴上,且,,则垂直平分,且,
所以的中垂线方程为,令,得,
所以,
又,
所以,
解得,所以直线的斜率是.
19. 已知数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和;
(3)若,数列的前项和为,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)
证明:由(1)及,得,
所以
,
因为,所以,所以.
【解析】
【分析】(1)通过递推式得到相邻项的比值关系,使用累乘法求出数列通项公式,并验证首项满足该式;
(2)先由第 (1) 问的通项得到的表达式,将其拆分为等差乘等比与等差数列的差,对等差乘等比部分用错位相减法求和,等差数列部分用公式求和,最后合并得到前项和;
(3)将拆成裂项相消的形式,通过累加抵消中间项得到前项和,再利用放缩法证明.
【小问1详解】
由,得,
所以,
将以上各式相乘,得,
又,所以,
又满足上式,所以.
【小问2详解】
由(1)与,得,
设的前项和分别为,
,
所以,
以上两式相减,得
所以.,
所以,即数列的前和为.
【小问3详解】
略
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