内容正文:
高二数学
注意事项:
1.答卷前,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,用铅笔把答题卡上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指定位置,在其他位置作答一律无效.
3.本卷满分150分,考试时间120分钟.考试结束后,将答题卡交回.
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. 已知函数,则( )
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求导函数,再将代入导函数求值.
【详解】因为函数,
所以,
于.
故选:D
2. 如果,,那么直线不通过( ).
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】化简直线方程为直线的斜截式方程,结合斜率和在轴上的截距,即可求解.
【详解】因为,且,所以均不为零,
由直线方程,可化为,
因为,且,可得,y轴截距,
所以直线经过第一、三、四象限,所以不经过第二象限.
故选:B.
3. 已知空间向量,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,利用空间向量的夹角公式,求得,即可求解.
详解】由向量,,可得,
则,
因为,所以.
故选:C.
4. 在等比数列中,若,则( )
A. 2 B. 4 C. 16 D. 64
【答案】C
【解析】
【分析】根据等比中项可求得结果
【详解】数列为等比数列,则,
,所以,
所以,
故选:C
5. 已知直线垂直于直线,则实数( )
A. B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用两直线垂直可得出,解该方程即可.
【详解】因为直线垂直于直线,
所以,解得.
故选:A.
6. 已知在四面体中,,,.点在棱上,满足,点在棱上,满足.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用向量的加减、数乘运算化简即可.
【详解】由题意得,,
所以,
故,则.
故选:B
7. 已知等差数列的前项和为,若,,则对于任意的,下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可求得,进而可求公差,求得通项公式,令,可得数列的前5项为正数,第6项为0,可求的最大值.
【详解】由,可得,所以,解得,
又,所以公差,
所以等差数列的通项公式为,
令,解得,所以数列的前5项为正数,第6项为0,
又公差,所以数列单调递减,所以的最大值为.
故或.
故选:B.
8. 已知点为双曲线:(,)的右焦点,它到双曲线的一条渐近线的距离为,,分别为的两条渐近线的倾斜角,且,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用焦点到渐近线距离求出的值,再结合渐近线倾斜角的关系求出的值,进而得到双曲线的方程.
【详解】由题可知,双曲线的一条渐近线为,即,
所以,
设为渐近线的倾斜角,为渐近线的倾斜角,
所以,
又,,所以,所以,
所以,解得,
所以双曲线的方程为,
故选:A
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. 《庄子·天下》中提到“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,若一尺之棰长度为1,第一天得到的长度为,第天得到的长度记为,且数列的前项和为,则( )
A. 是公比为的等比数列 B.
C. 任意, D. 存在,,使得
【答案】AC
【解析】
【分析】根据等比数列的定义、通项公式、前项和公式,结合任意性定义、存在性定义逐一判断即可.
【详解】根据题意,结合等比数列的定义可知是公比为的等比数列,
所以选项A正确;
,所以选项B不正确;
,任意,
因为
所以,因此选项C正确;
若,
因为,公比为,,
所以该等比数列是单调递减数列,
所以,
所以,因此不存在,,使得,
所以选项D不正确.
故选:AC
10. 在平面直角坐标系中,设过抛物线:的焦点的直线交抛物线于,两点,且抛物线在点,处的切线交于点,则( )
A. B. 直线,的斜率之积为
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】设,与抛物线方程联立,利用韦达定理可判断AB;利用导数求出切线方程,联立求出,再计算即可判断C;利用两点间距离公式计算.
【详解】由题意得,,且直线的斜率存在,故可设,
联立,得,
则,
则,,故A正确;
,故B错误;
因为,所以,
则切线,即,
同理可得,,
联立,两式相减得,
两式相加得,则,
则
,
则,故C正确;
,故D正确.
故选:ACD
11. 在棱长为1的正方体中,点是棱的中点,点在侧面内运动(含边界),且点到点的距离等于到棱的距离,记点的运动轨迹为曲线,点为曲线的顶点,则( )
A. 曲线是抛物线的一部分 B.
C. 二面角的正切值为2 D. 点到平面的距离最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A,根据点到定点与到定直线的距离相等,在侧面内建立方程,判断曲线 Γ 为抛物线的一部分;对B,求出向量与的坐标,通过数量积为证明两直线垂直;对C,求出平面与平面的法向量,利用法向量夹角的三角函数关系,计算二面角的正切值;对D,根据点的轨迹方程,分析其坐标(即到平面的距离)在区间 [0,1] 内的最大值.
【详解】如图,建立空间直角坐标系,则,
因为是中点,所以,
设点,则,
到的距离为,所以,整理得,
对于A:在平面内,是抛物线方程,且在侧面内,
所以是抛物线的一部分,A正确;
对于B:由前分析可知,所以,
因为,所以,
即,B正确;
对于C:平面即平面,显然是平面的一个法向量;
设平面的法向量为,,
则,即,令,则,
所以是平面的一个法向量,
设二面角的大小为,由图可知为锐角,
所以,
,
所以,C错误;
对于D:因为点的运动轨迹方程为,
点到平面的距离就是其坐标的绝对值,
问题即求在的范围内,求的最大值,
函数是一个开口向上的二次函数,其对称轴为,
在区间内,函数的最大值出现在区间的端点处,
当时,,
当时,,
所以点到平面的距离的最大值为,D正确;
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列的首项为1,对于任意,,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用赋值法,结合等差数列的定义和通项公式进行求解即可.
【详解】对于任意,,,
令,所以,
所以数列是首项为1,公差为的等差数列,
所以.
故答案为:
13. 已知点,是圆内接正方形的一条对角线上的两个端点,则圆的半径大小为______,圆上动点到点的距离的取值范围是______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】线段为圆的一条直径可求圆心和半径,再判断点与圆的位置关系即可求出范围.
【详解】由题意得,线段为圆的一条直径,且,
所以圆心为,半径为,
因为,所以点在圆外,
则的最大值为,最小值为,
故取值范围是.
故答案为:;
14. 已知直线过椭圆的右焦点,与椭圆相交于两点,若点在第一象限,且,,依次成等差数列,则直线的斜率为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,化简得到,设直线的方程为,联立方程组,得到,结合,求得的值,即可得到直线的斜率.
【详解】由椭圆,可得,则,所以,
因为,,依次成等差数列,可得,
即,即,
设直线的方程为,
联立方程组,整理得,
设,则,
因为,可得,
代入上式,可得,
消去,可得,解得,因为,所以,
所以直线的斜率为.
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. 已知函数()的导数为.
(1)当时,求曲线在处切线的方程;
(2)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)当时,解集为,当时,解集为.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义结合直线点斜式求解即可;
(2)求导,对分类讨论,进而求解的解集.
【小问1详解】
当时,,则,,
所以曲线在处切线的斜率,
所以曲线在处切线的方程为,即.
【小问2详解】
由题意知,,
当时,对恒成立,故解集为,
当时,令,解得或(不符合题意舍去),
若,则,即;
若,则,即,
故解集为,
综上所述,当时,解集为,
当时,解集为.
16. 已知圆经过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)设直线经过点,且被圆截得的弦长为8,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)设圆心,由题意可得,求解可求得圆的标准方程;
(2)利用弦长求得圆心到直线的距离,分直线的斜率是否存在两种情况可求解.
小问1详解】
设圆心,因为圆经过点,,
所以,
所以,
整理得,解得,所以圆心,
又圆的半径,
所以圆的标准方程为;
【小问2详解】
根据垂径定理得,圆心到直线的距离为,
当过点的直线的斜率不存在时,直线方程为,
圆心到直线的距离为3,符合题意;
当过点的直线的斜率存在时,设直线的方程为,
即,
所以由点到直线的距离公式得
即,解得,直线的方程为,即;
综上所述:直线的方程为或.
17. 已知数列满足,,.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)若数列满足,求数列的前2025项和;
(3)设,数列的前项和为.若对一切恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)把递推式变形,证明为常数;
(2)先求,再对裂项,用裂项相消求和;
(3)对进行裂项相消求和得到,代入不等式化简得到,通过分析函数的单调性,求出其最大值,从而确定的取值范围.
【小问1详解】
证明:由,又,
两边同除以得,即,
又,故.
所以是以为首项,为公差的等差数列.
【小问2详解】
由(1)得,,
则,
前项和,.
当时,.
【小问3详解】
由(1)知,
因此,
数列的前项和为:
将代入不等式,得,
即,
因为,所以,两边同乘得:
令,分析其单调性:
故在上单调递减,因此.
要使对一切恒成立,只需,即.
所以,实数的取值范围为.
18. 如图,已知直角梯形与等腰直角三角形所在的平面互相垂直,,,,.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)设点在直线上,直线与平面交于点,若点为的中点,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由面面垂直的性质可得平面,进而可得,结合已知可证结论;
(2)取的中点,连接,可证两两垂直,建立空间直角坐标系,求得平面的一个法向量和平面的一个法向量,利用向量法可求得两平面夹角的余弦值;
(3)设,利用向量的线性运算求得,利用,求解即可.
【小问1详解】
因为平面平面,平面平面,,
所以平面,又平面,所以,
又,所以,又,平面,
所以平面;
【小问2详解】
取的中点,连接,
因为三角形是等腰直角三角形,且,所以,
又因为平面平面,平面平面,
所以平面,又平面,所以,
又,所以,又,,
所以四边形为矩形,所以,
以为坐标原点,所在直线为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
则
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,
,令,得,
所以平面的一个法向量为,
设平面与平面所成的夹角为,
则,
所以平面与平面所成的夹角的余弦值为.
【小问3详解】
设,又,则,
由(2)可得,所以,
因为点为的中点,所以,
所以,
因为直线与平面交于点,所以,
解得,所以.
19. 已知椭圆:()的离心率为,右焦点为,若点为椭圆的右顶点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知椭圆上两点,(异于点)关于坐标原点对称,直线,分别交椭圆于另一点和点.
(ⅰ)求直线与直线的斜率之积;
(ⅱ)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)3.
【解析】
【分析】(1)设出F点坐标,则,根据离心率,可得a,c的值,根据a,b,c的关系,可得,即可得答案.
(2)(ⅰ)设,则,由(1)得,可得直线AF的方程,与椭圆方程联立,根据韦达定理,可得D点坐标,进而可得E点坐标,即可得直线PD,PE斜率,整理计算,即可得答案.
(ⅱ)由(ⅰ)知A、B、D的坐标,即可得直线AB的方程和A、B两点间距离,根据点到直线距离公式,可得点D到直线AB的距离d,代入面积公式,利用换元法,结合基本不等式,化简计算,即可得答案.
【小问1详解】
设半焦距为c,则右焦点,又椭圆右顶点, 所以,
由,解得,则,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)设,则,由(1)得,
则直线AF的方程为,
联立,得 ,
设,由韦达定理得,解得,
代入直线方程,可得,即,
因为,则可得,
因为,所以,
,
所以
(ⅱ)由(ⅰ)知,,,,
则,且直线AB的方程为,即,
则点D到直线AB的距离,
所以面积
则,
令,由,得,则,
代入可得
,
令,则,当且仅当,即时取等号,
则,
代入可得,
为开口向下,对称轴为的抛物线,
因为,所以当时,有最大值,且为9,
所以面积S的最大值为3.
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注意事项:
1.答卷前,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,用铅笔把答题卡上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指定位置,在其他位置作答一律无效.
3.本卷满分150分,考试时间120分钟.考试结束后,将答题卡交回.
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. 已知函数,则( )
A. 2 B. 1 C. D.
2. 如果,,那么直线不通过( ).
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
3. 已知空间向量,则( )
A. B. C. D.
4. 在等比数列中,若,则( )
A. 2 B. 4 C. 16 D. 64
5. 已知直线垂直于直线,则实数( )
A. B. 2 C. D.
6. 已知在四面体中,,,.点在棱上,满足,点在棱上,满足.若,则( )
A. B. C. D.
7. 已知等差数列的前项和为,若,,则对于任意的,下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
8. 已知点为双曲线:(,)右焦点,它到双曲线的一条渐近线的距离为,,分别为的两条渐近线的倾斜角,且,则双曲线的方程为( )
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. 《庄子·天下》中提到“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,若一尺之棰长度为1,第一天得到的长度为,第天得到的长度记为,且数列的前项和为,则( )
A. 是公比为的等比数列 B.
C. 任意, D. 存在,,使得
10. 在平面直角坐标系中,设过抛物线:的焦点的直线交抛物线于,两点,且抛物线在点,处的切线交于点,则( )
A. B. 直线,的斜率之积为
C. D.
11. 在棱长为1正方体中,点是棱的中点,点在侧面内运动(含边界),且点到点的距离等于到棱的距离,记点的运动轨迹为曲线,点为曲线的顶点,则( )
A. 曲线是抛物线的一部分 B.
C. 二面角的正切值为2 D. 点到平面的距离最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列的首项为1,对于任意,,,则______.
13. 已知点,是圆内接正方形的一条对角线上的两个端点,则圆的半径大小为______,圆上动点到点的距离的取值范围是______.
14. 已知直线过椭圆的右焦点,与椭圆相交于两点,若点在第一象限,且,,依次成等差数列,则直线的斜率为______.
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. 已知函数()的导数为.
(1)当时,求曲线在处切线的方程;
(2)解关于不等式.
16. 已知圆经过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)设直线经过点,且被圆截得的弦长为8,求直线的方程.
17. 已知数列满足,,.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)若数列满足,求数列前2025项和;
(3)设,数列的前项和为.若对一切恒成立,求实数的取值范围.
18. 如图,已知直角梯形与等腰直角三角形所在的平面互相垂直,,,,.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)设点在直线上,直线与平面交于点,若点为的中点,求的值.
19. 已知椭圆:()离心率为,右焦点为,若点为椭圆的右顶点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知椭圆上两点,(异于点)关于坐标原点对称,直线,分别交椭圆于另一点和点.
(ⅰ)求直线与直线的斜率之积;
(ⅱ)求面积的最大值.
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