内容正文:
长春市养正高级中学2025—2026学年度上学期高二期末考试
数学试卷
命题人:钱秀元 审核人:梁宏伟 史暖舒 董玉妍
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 已知数列的前n项和为,若,则( )
A. 16 B. 32 C. 54 D. 162
2. 双曲线离心率为( )
A B. C. D.
3. 已知等差数列前项和为,若,则( )
A. B. C. 1 D.
4. 设为椭圆的两个焦点,点在椭圆上,若,则( )
A 2 B. 3 C. 4 D. 5
5. 抛物线焦点到直线的距离为,则( )
A. 1 B. 2 C. D. 4
6. 北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )
A. 3699块 B. 3474块 C. 3402块 D. 3339块
7. 已知圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则( ).
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,部分答对得3分,共18分)
9. 已知曲线.( )
A. 若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B. 若m=n>0,则C是圆,其半径为
C. 若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为
D. 若m=0,n>0,则C是两条直线
10. 抛物线的准线为为上的动点,过作的一条切线,为切点,过作的垂线,垂足为,则( )
A. 与相切
B. 当三点共线时,
C. 当时,
D. 满足的点有且仅有1个
11. 双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点,且,则( )
A. B.
C. C的离心率为 D. 当时,四边形的面积为
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 已知圆的面积为,则__________.
13. 设等差数列的前项和为,若,则使取得最小值的n的值为__________.
14. 已知为坐标原点,抛物线:()的焦点为,为上一点,与轴垂直,为轴上一点,且,若,则的准线方程为______.
四、解答题(5个小题,其中15题13分,16、17题15分,18、19题17分)
15. 已知圆C的方程为
(1)若直线l经过圆C的圆心,且倾斜角为,求直线l的方程;
(2)若直线与圆C交于A,B两点,求弦AB的长.
16. 已知是椭圆的两个焦点,为上一点,为坐标原点.
(1)若为等边三角形,求的离心率;
(2)如果存在点,使得,且的面积等于16,求的值.
17. 已知双曲线,左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若的离心率为2,求;
(2)若为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
18. 记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
19. 设椭圆的左焦点为,右顶点为,离心率为.已知是抛物线的焦点,到抛物线的准线的距离为.
(I)求椭圆的方程和抛物线的方程;
(II)设上两点,关于轴对称,直线与椭圆相交于点(异于点),直线与轴相交于点.若的面积为,求直线的方程.
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长春市养正高级中学2025—2026学年度上学期高二期末考试
数学试卷
命题人:钱秀元 审核人:梁宏伟 史暖舒 董玉妍
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 已知数列的前n项和为,若,则( )
A. 16 B. 32 C. 54 D. 162
【答案】C
【解析】
【分析】由题意确定该数列为等比数列,即可求得的值.
【详解】当时,,所以,即,
当时,,
所以数列是首项为2,公比为3的等比数列,
则.
故选:C.
2. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先将双曲线方程化成标准方程,求出,即可求出离心率.
【详解】由得,,所以,
即,所以,
故选:B.
3. 已知等差数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. 1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】可以根据等差数列的基本量,即将题目条件全转化成和来处理,亦可用等差数列的性质进行处理,或者特殊值法处理.
【详解】方法一:利用等差数列的基本量
由,根据等差数列的求和公式,,
又.
故选:D
方法二:利用等差数列的性质
根据等差数列的性质,,由,根据等差数列的求和公式,
,故.
故选:D
方法三:特殊值法
不妨取等差数列公差,则,则.
故选:D
4. 设为椭圆的两个焦点,点在椭圆上,若,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可得,所以,结合椭圆的定义可求解.
【详解】由椭圆,可得,所以,
因为点在椭圆上,且为椭圆的两个焦点,所以,
又因为,所以,所以,
所以,所以,
所以.
故选:A
5. 抛物线的焦点到直线的距离为,则( )
A. 1 B. 2 C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得的值.
【详解】抛物线的焦点坐标为,
其到直线的距离:,
解得:(舍去).
故选:B.
6. 北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )
A. 3699块 B. 3474块 C. 3402块 D. 3339块
【答案】C
【解析】
【分析】第n环天石心块数为,第一层共有n环,则是以9为首项,9为公差的等差数列,
设为的前n项和,由题意可得,解方程即可得到n,进一步得到.
【详解】设第n环天石心块数为,第一层共有n环,
则是以9为首项,9为公差的等差数列,,
设为的前n项和,则第一层、第二层、第三层的块数分
别为,因为下层比中层多729块,
所以,
即
即,解得,
所以.
故选:C.
7. 已知圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出圆心到直线的距离,然后结合图象,即可得出结论.
【详解】由题意,
在圆中,圆心,半径为,
到直线的距离为的点有且仅有 个,
∵圆心到直线的距离为:,
故由图可知,
当时,
圆上有且仅有一个点(点)到直线的距离等于;
当时,
圆上有且仅有三个点(点)到直线的距离等于;
当则的取值范围为时,
圆上有且仅有两个点到直线的距离等于.
故选:B.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先联立直线方程与椭圆方程,利用,求出范围,再根据三角形面积比得到关于的方程,解出即可.
【详解】将直线与椭圆联立,消去可得,
因为直线与椭圆相交于点,则,解得,
设到的距离到距离,易知,
则,,
,解得或(舍去),
故选:C.
二、多选题(每题6分,部分答对得3分,共18分)
9. 已知曲线.( )
A. 若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B. 若m=n>0,则C是圆,其半径为
C. 若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为
D. 若m=0,n>0,则C是两条直线
【答案】ACD
【解析】
【分析】结合选项进行逐项分析求解,时表示椭圆,时表示圆,时表示双曲线,时表示两条直线.
【详解】对于A,若,则可化为,
因为,所以,
即曲线表示焦点在轴上的椭圆,故A正确;
对于B,若,则可化为,
此时曲线表示圆心在原点,半径为的圆,故B不正确;
对于C,若,则可化为,
此时曲线表示双曲线,
由可得,故C正确;
对于D,若,则可化为,
,此时曲线表示平行于轴的两条直线,故D正确;
故选:ACD.
【点睛】本题主要考查曲线方程的特征,熟知常见曲线方程之间的区别是求解的关键,侧重考查数学运算的核心素养.
10. 抛物线的准线为为上的动点,过作的一条切线,为切点,过作的垂线,垂足为,则( )
A. 与相切
B. 当三点共线时,
C. 当时,
D. 满足的点有且仅有1个
【答案】AB
【解析】
【分析】A选项,抛物线准线为,根据圆心到准线的距离来判断;B选项,三点共线时,先求出的坐标,进而得出切线长;C选项,根据先算出的坐标,然后验证是否成立;D选项,设,于是问题转化成方程的解的个数问题.
【详解】A选项,抛物线的准线为,
的圆心到直线的距离显然是1,等于圆的半径,
故准线和相切,A选项正确;B选项,三点共线时,即,则的纵坐标,
由,得到,,故,
此时切线长,B选项正确;
C选项,当时,,此时,解得,故或,
当时,,,,,
不满足;
当时,,,,,
不满足;
于不成立,C选项错误;
D选项,设,由,可得,又,又,
根据两点间的距离公式,,整理得,
,则关于的方程有两个解,
即存在两个这样的点,D选项错误.
故选:AB.
11. 双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点,且,则( )
A. B.
C. C的离心率为 D. 当时,四边形的面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由平行四边形的性质判断A;由且结合在渐近线上可求的坐标,从而可判断B的正误,或者利用三角函数定义和余弦定理也可判断;由中线向量结合B的结果可得,计算后可判断C的正误,或者利用并结合离心率变形公式即可判断;结合BC的结果求出面积后可判断D的正误.
【详解】不妨设渐近线为,在第一象限,在第三象限,
对于A,由双曲线的对称性可得为平行四边形,故,
故A正确;
对于B,方法一:因为在以为直径的圆上,故且,
设,则,故,故,
由A得,故即,故B错误;
方法二:因为,因为双曲线中,,
则,又因为以为直径的圆与的一条渐近线交于、,则,
则若过点往轴作垂线,垂足为,则,则点与重合,则轴,则,则为直角三角形,且,则,
方法三:在利用余弦定理知,,
即,则,
则为直角三角形,且,则,故B错误;
对于C,方法一:因为,故,
由B可知,
故即,
故离心率,故C正确;
方法二:因为,则,则,故C正确;
对于D,当时,由C可知,故,
故,故四边形为,
故D正确,
故选:ACD.
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 已知圆的面积为,则__________.
【答案】0
【解析】
【分析】由圆的面积为,可得圆的半径为2,把圆的方程化为标准方程即可求解.
【详解】由圆的面积为,可得圆的半径为2,
把圆的方程化为标准方程为,所以,解得.
故答案:0.
13. 设等差数列的前项和为,若,则使取得最小值的n的值为__________.
【答案】4或5
【解析】
【分析】设等差数列的公差为,利用等差数列基本量的计算,求得通项公式,利用,可求使取得最小值的n的值.
【详解】设等差数列的公差为,由,
得,解得,
所以,
令,得,解得,
由,可知数列是递增数列,
所以当或时,取得最小值.
故答案为:4或5.
14. 已知为坐标原点,抛物线:()的焦点为,为上一点,与轴垂直,为轴上一点,且,若,则的准线方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】先用坐标表示,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得,即得结果.
【详解】抛物线: ()的焦点,
∵P为上一点,与轴垂直,
所以P的横坐标为,代入抛物线方程求得P的纵坐标为,
不妨设,
因为Q为轴上一点,且,所以Q在F的右侧,
又,
因为,所以,
,
所以的准线方程为
故答案为:.
【点睛】利用向量数量积处理垂直关系是本题关键.
四、解答题(5个小题,其中15题13分,16、17题15分,18、19题17分)
15. 已知圆C的方程为
(1)若直线l经过圆C的圆心,且倾斜角为,求直线l的方程;
(2)若直线与圆C交于A,B两点,求弦AB的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)首先求出圆的标准方程,则圆心坐标可求,再由点斜式方程求解即可得答案;
(2)利用点到直线的距离公式结合勾股定理知识可求解.
【小问1详解】
由题意得圆C的标准方程为:,
所以圆心坐标为,
由直线的点斜式方程可得直线方程为,
即;
【小问2详解】
圆心到直线的距离为,
所以弦AB的长为.
16. 已知是椭圆的两个焦点,为上一点,为坐标原点.
(1)若为等边三角形,求的离心率;
(2)如果存在点,使得,且的面积等于16,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先连结,由为等边三角形,得到,;再结合椭圆定义,即可求出的离心率;
(2)利用勾股定理,结合椭圆的定义可得,可求得的值.
【小问1详解】
连接,因为为等边三角形,所以,,
因为,所以,所以,
在中,因为,,所以,
于是,
故椭圆的离心率为;
小问2详解】
因为为椭圆上一点,所以,又,
所以,,
即,所以,
又,所以,解得.
17. 已知双曲线,左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若的离心率为2,求;
(2)若为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据离心率的概念求出,再求出即可;
(2)易知为钝角,则,根据两点距离公式建立方程组,求解即可.
【小问1详解】
由双曲线方程知,,
因为的离心率为2,所以,所以,
从而得,解得.
【小问2详解】
当时,由双曲线,可得.
因为点在第一象限,所以为钝角.又为等腰三角形,
所以.
设点,且,则,解得,
所以点的坐标为.
18. 记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意列式求解,进而可得结果;
(2)先求,讨论的符号去绝对值,结合运算求解.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
由题意可得,即,解得,
所以,
【小问2详解】
因为,
令,解得,且,
当时,则,可得;
当时,则,可得
;
综上所述:.
19. 设椭圆的左焦点为,右顶点为,离心率为.已知是抛物线的焦点,到抛物线的准线的距离为.
(I)求椭圆的方程和抛物线的方程;
(II)设上两点,关于轴对称,直线与椭圆相交于点(异于点),直线与轴相交于点.若的面积为,求直线的方程.
【答案】(Ⅰ), .(Ⅱ),或.
【解析】
【详解】试题分析:由于为抛物线焦点,到抛物线的准线的距离为,则,又椭圆的离心率为,求出,得出椭圆的标准方程和抛物线方程;则,设直线方程为设,解出两点的坐标,把直线方程和椭圆方程联立解出点坐标,写出 所在直线方程,求出点的坐标,最后根据的面积为解方程求出,得出直线的方程.
试题解析:(Ⅰ)解:设的坐标为.依题意,,,,解得,,,于是.
所以,椭圆的方程为,抛物线的方程为.
(Ⅱ)解:设直线的方程为,与直线的方程联立,可得点,故.将与联立,消去,整理得,解得,或.由点异于点,可得点.由,可得直线的方程为,令,解得,故.所以.又因为的面积为,故,整理得,解得,所以.
所以,直线的方程为,或.
【考点】直线与椭圆综合问题
【名师点睛】圆锥曲线问题在历年高考都是较有难度的压轴题,不论第一步利用椭圆的离心率及椭圆与抛物线的位置关系的特点,列方程组,求出椭圆和抛物线方程,还是第二步联立方程组求出点的坐标,写直线方程,利用面积求直线方程,都是一种思想,就是利用大熟地方法解决几何问题,坐标化,方程化,代数化是解题的关键.
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