内容正文:
高二数学
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 1与9的等比中项为( )
A. B. 4 C. 5 D.
2. 椭圆的长轴长为( )
A. B. C. D.
3. 已知函数,则( )
A. 0 B. C. D. 1
4. 设点、、,线段的中点为,则( )
A. B. C. D.
5. 两条平行直线与之间距离为( )
A. B. 2 C. D. 4
6. 曲线在处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
7. 设数列满足,且,则数列的前9项和为( )
A. B. C. D.
8. 设函数,记,,,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题: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. 设等差数列前项和为,则( )
A. 0是数列的项
B. 数列是递减数列
C.
D. 的最大值为8
10. 已知为空间的一个基底,则下列结论正确的是( )
A. 至多有一个零向量
B. 也是空间一个基底
C. 空间任一向量均可用唯一线性表示
D. 若,其中,则
11. 在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,准线为,过的直线与相交于两点、,直线与交于点,且,则( )
A. B.
C. D. 轴
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的单调减区间为______.
13. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过且垂直轴的直线与一条渐近线的交点为,则的离心率为__________.
14. 智能驾驶系统的目标识别失误率通过数据迭代持续降低,设第轮迭代后的失误率为,初始失误率,且,则__________;至少需要__________轮迭代后,可使得失误率不超过.
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. 已知圆的圆心为,点、、恰好一个在圆外,一个在圆上,一个在圆内.
(1)求圆的标准方程;
(2)求过点的圆的切线方程.
16. 已知函数.
(1)求的极小值;
(2)求和:.
17. 已知椭圆的离心率为,左顶点为.
(1)求的标准方程;
(2)设、两点在上,且线段的中点为.
(i)当时,求直线的方程;
(ii)当直线斜率存在时,证明:直线与直线的斜率之积为定值.
18. 已知是首项为的递增数列,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)数列的前项和为,且.
(i)求,并判断、、是否是等差数列;
(ii)将数列的前项中任意两项相乘求积,求所有积的和.
19. 已知函数.
(1)求在处的切线方程;
(2)若恒成立,求实数的最大值;
(3)方程解记为,证明:.
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高二数学
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 1与9等比中项为( )
A. B. 4 C. 5 D.
【答案】D
【解析】
【分析】直接根据等比中项的定义求解即可.
【详解】设1与9的等比中项为,
根据等比中项的定义可得,解得.
故选:D.
2. 椭圆的长轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将椭圆方程化为标准方程,得出的值,即可得出该椭圆的长轴长.
【详解】将椭圆方程化为标准方程得,则,故该椭圆的长轴长为.
故选:D.
3. 已知函数,则( )
A. 0 B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据导数的定义,函数在处的导数等于,求出,将代入得解.
【详解】,,,
,故选项C正确.
故选:C.
4. 设点、、,线段的中点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出点的坐标,可得出、的坐标,利用空间向量数量积的坐标运算可得出的值.
【详解】由题意可得,所以,,
所以.
故选:C.
5. 两条平行直线与之间的距离为( )
A. B. 2 C. D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】利用平行的性质求解出,再结合平行线间距离公式求解即可.
【详解】因为直线与,
所以,解得,
则方程,即,
由平行线间距离公式得距离为,故A正确.
故选:A
6. 曲线在处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数的几何意义求出切线斜率,进而得到倾斜角即可.
【详解】设,则,
设在处的切线的倾斜角为,
由导数的几何意义得,
而,可得,故C正确.
故选:C
7. 设数列满足,且,则数列的前9项和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用累乘法求出数列的通项公式,再利用裂项相消法求解.
【详解】因为,所以,
所以,
所以,
所以数列的前9项和为,
故选:B
8. 设函数,记,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数得到的单调性,结合题意与基本不等式得到,利用换元法结合导数得到,进而得到,,,最后得到即可.
【详解】由题意得的定义域为,
因为,所以,
令,,令,,
则在上单调递增,在上单调递减,
由基本不等式得,且,
则,当且仅当时取等,本题无法取等,
欲证,则证,
因为,所以,则,
而,则,设,得到,
可得,即,解得,
则
,
则证,即证即可,故证即可,
令,则,
当时,,则在上单调递增,
可得,则,即得证,
此时,得到,,,
则,,
因为,所以,
则,得到,
综上可得,故B正确.
故选:B
二、多选题: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. 设等差数列的前项和为,则( )
A. 0是数列的项
B. 数列是递减数列
C.
D. 最大值为8
【答案】BC
【解析】
【分析】求出等差数列的通项公式和前项和公式,再依次判断各选项.
【详解】设等差数列的公差为,
因为,所以,
所以,
对于A,令,所以,解得,
不满足为正整数,所以0不是数列的项,故A错误;
对于B,,
所以数列是递减数列,故B正确;
对于C,,所以,
所以,故C正确;
对于D,由C可知,,
所以当时,取得最大值为,故D错误.
故选:BC
10. 已知为空间的一个基底,则下列结论正确的是( )
A. 至多有一个零向量
B. 也是空间的一个基底
C. 空间任一向量均可用唯一线性表示
D. 若,其中,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据空间基底的定义和性质对每个选项逐一进行分析判断.
【详解】对于A,零向量与任意向量共面,不满足空间基底中三个向量不共面的条件,故A错误;
对于B,假设共面,
则存在实数使得,说明共面,
与是空间的一个基底矛盾,所以不共面,
所以是空间的一个基底,故B正确;
对于C,根据空间向量基本定理,空间任一向量均可用空间一组基底唯一线性表示,故C正确;
对于D,因为是空间的一个基底,所以不共面,
所以当且仅当时,才成立,故D正确;
故选:BCD
11. 在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,准线为,过的直线与相交于两点、,直线与交于点,且,则( )
A. B.
C. D. 轴
【答案】ABD
【解析】
【分析】设点、,由对称性,不妨设点在第一象限,分析可知,可求出点的横坐标,结合抛物线的焦半径公式可判断A选项;求出点的坐标,进而求出直线的倾斜角,可判断B选项;设直线的方程为,将该直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理结合平面向量数量积的坐标运算计算,可判断C选项;利用韦达定理求出点的纵坐标,并求出点的坐标,可判断D选项.
【详解】如下图所示:
设点、,由对称性,不妨设点在第一象限,设点,
对于A选项,由题意可知,即,所以,即点,
所以,A对;
对于B选项,将点的坐标代入抛物线方程得,
因为,故,即点,
易知抛物线的焦点为,则,即直线的倾斜角为,
故,B对;
对于C选项,由题意可知直线不与轴重合,设直线的方程为,
联立可得,则,
由韦达定理可得,
,故与不垂直,C错;
对于D选项,因为,,故,
又因为,可得,即点、,
所以轴,D对
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的单调减区间为______.
【答案】
【解析】
【分析】求出导函数,然后解不等式即可求解单调减区间.
【详解】,
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
所以函数的单调减区间为.
故答案为:.
13. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过且垂直轴的直线与一条渐近线的交点为,则的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据推出a、b之间的关系,据此可得双曲线离心率大小.
【详解】双曲线C的右焦点,其中,
根据对称性,可取渐近线为,则交点P的坐标为,
又,,依题意有,则可得,
所以,也即,可得.
故答案为:.
14. 智能驾驶系统的目标识别失误率通过数据迭代持续降低,设第轮迭代后的失误率为,初始失误率,且,则__________;至少需要__________轮迭代后,可使得失误率不超过.
【答案】 ①. 2 ②. 4
【解析】
【分析】利用对数运算直接化简,从而数列为以为首项,以2为公比的等比数列,,再解不等式即可.
【详解】根据题意,,且,
则;
由上可知数列是以为首项,以2为公比的等比数列,
则,
令,
因为,
得,而,所以的最小值为4,
故至少需要4轮迭代后,可使得失误率不超过.
故答案为:2;4
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. 已知圆的圆心为,点、、恰好一个在圆外,一个在圆上,一个在圆内.
(1)求圆的标准方程;
(2)求过点的圆的切线方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)求出、、的值,比较大小,结合题意可得出圆的半径,即可得出圆的标准方程;
(2)分析可知切线的斜率存在,设切线的方程为,利用圆心到切线的距离为圆的半径,结合点到直线的距离公式可得出关于的等式,解出的值,即可得出切线的方程.
【小问1详解】
由题意可得,,
,所以,
由题意可知圆的半径为,故圆的标准方程为.
【小问2详解】
若切线的斜率不存在,则切线的方程为,此时圆心到该直线的距离为,不符合题意;
所以切线的斜率存在,设切线的方程为,即,
由于圆心到切线的距离为,则,解得,
故所求切线的方程为或,即或.
16. 已知函数.
(1)求的极小值;
(2)求和:.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用导数先确定的单调性,进而求解最小值即可.
(2)先观察目标式的结果,再利用错位相减法求和即可.
【小问1详解】
因为,所以,
令,,令,,
则在上单调递减,在上单调递增,
可得的极小值为.
【小问2详解】
由已知得,
设
则,
,
两式相减可得,
则,即,
故.
17. 已知椭圆的离心率为,左顶点为.
(1)求的标准方程;
(2)设、两点在上,且线段的中点为.
(i)当时,求直线的方程;
(ii)当直线的斜率存在时,证明:直线与直线的斜率之积为定值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)根据题意可得出关于、、的方程组,解出这三个量的值,即可得出椭圆的标准方程;
(2)(i)利用点差法可求得直线的方程;
(ii)利用点差法推导出,再由斜率公式可得出,由此可计算出的值,即可证得结论成立.
【小问1详解】
由题意可得,所以,故椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
(i)设点、,则,,
所以,,
当时,则,,
若直线的斜率不存在,此时轴,则、关于轴对称,则的中点在轴上,不符合题意,
所以直线的斜率存在,由,这两个等式作差得,
所以,即,
故直线的方程为,即;
(ii)由(i)可知当时,直线的斜率存在,
由(i)可知,
因为,,
所以.
18. 已知是首项为的递增数列,.
(1)证明:数列等比数列;
(2)数列的前项和为,且.
(i)求,并判断、、是否是等差数列;
(ii)将数列的前项中任意两项相乘求积,求所有积的和.
【答案】(1)证明见解析
(2)(i),是,理由见解析;(ii).
【解析】
【分析】(1)利用等比数列的定义证明可得出结论;
(2)(i)设等比数列的公比为,分析出,结合可求出的值,利用等比数列的求和公式可求出,再利用等差中项法可证明出、、成等差数列;
(ii)分析可得,利用等比数列的求和公式可化简的表达式.
【小问1详解】
因为是首项为的递增数列,则对任意的,,
当且时,由可得,
所以,故对任意的且,为非零常数,
故数列为等比数列.
【小问2详解】
(i)由(1)可知,数列是单调递增的等比数列,
且对任意的,,设其公比为,则,
所以,整理可得,解得或(舍去),
所以,所以,
.
所以、、成等差数列;
(ii)由(i)可得,由题意可得,
因为,
所以,
因为,所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,
所以.
19. 已知函数.
(1)求在处的切线方程;
(2)若恒成立,求实数的最大值;
(3)方程的解记为,证明:.
【答案】(1)
(2)1 (3)证明见详解
【解析】
【分析】(1)根据导数求切线斜率,结合点斜式方程即可求解;
(2)令,结合,分、两种情况讨论单调性即可;
(3)依题意即证,令,在时,结合导函数讨论的单调性,进一步证明在该区间成立即可.
【小问1详解】
,,又,
所以切线方程为,即.
【小问2详解】
题意等价于:当时,恒成立,
令,则,求导可得,
当时,在内,,故,
因此在上单调递增,,满足条件;
当时,令,即,存在使得,
在上,,单调递减,此时,不满足条件;
综上,实数a的最大值为1.
【小问3详解】
已知,依题意即证,
因为,所以,
令,,则,
,
,分母,
分子,
又,则时,,,单调递增,
时,,,单调递减,
而,,
令,则,,
所以在上单调递增,,所以,
又,
,所以,也即,
所以,成立,也即成立,得证.
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