内容正文:
2025~2026学年第一学期高二年级12月学情检测
数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 抛物线的焦点到其准线的距离为( )
A. B. C. D. 1
2. 若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 已知直线与直线平行,则它们之间的距离是( ).
A. 1 B. 2 C. D. 4
4. 已知圆和两点,,.若圆上存在点,使得,则的最小值为( )
A. 7 B. 6 C. 5 D. 4
5. 在平面直角坐标系中,椭圆的左、右焦点分别为,,过且垂直于轴的直线与交于,两点,与轴交于点,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 已知,分别为等差数列,的前n项和,,设点A是直线外一点,点P是直线上一点,满足,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 正整数数列中,由1开始依次按如下规则,将某些整数染成红色.先染1;再染3个偶数2,4,6;再染6后面最邻近5个连续奇数7,9,11,13,15;再染15后面最邻近的7个连续偶数16,18,20,22,24,26,28;再染此后最邻近的9个连续奇数29,31,…,45;按此规则一直染下去,得到一红色子数列:1,2,4,6,7,9,11,13,15,16,……,则在这个红色子数列中,由1开始的第2027个数是( )
A. 3997 B. 4003 C. 4008 D. 4010
8. 函数满足:,,且,则( ).
A. 1225 B. 1275 C. 2550 D. 4950
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列结论中正确的有( )
A. B.
C. D.
10. 已知等差数列的前项和为,且,则( )
A. B.
C. 数列中最大 D. 数列中最小
11. 椭圆的左、右焦点分别为、,为坐标原点,为上一点,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为2
B. 椭圆上存在点,使得
C. 过圆上一点向椭圆作切线,切点为、,则
D. 过圆上一点作圆的切线,交椭圆于两点,则面积的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等比数列的前n项和为,若,,则______.
13. 已知直线与曲线有两个公共点,则的取值范围是___________.
14. 已知双曲线,其左右焦点分别为,,为双曲线右支上一点,与双曲线左支交于点中点为.若内切圆半径为,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. 已知以点为圆心圆与直线相切,过点的动直线与圆A相交于
(1)求圆的方程;
(2)当时,求直线的方程.
16. 已知直线.
(1)求经过点且与直线垂直的直线方程;
(2)求经过直线与的交点,且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程.
(3)若直线交x轴负半轴于点A,交y轴的正半轴于点B,O为坐标原点,设的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程.
17. 已知数列的首项为1,前项和为,且满足.
(1)求;
(2)求数列前项和.
18. 已知在正项数列中,且,其中为数列的前n项和.
(1)求数列的通项公式;
(2)若对于任意,恒成立,求实数取值范围;
(3)设,求数列的前n项和.
19. 我们约定,如果一个椭圆的长轴和短轴分别是另一条双曲线的实轴和虚轴,则称它们互为“姊妹”圆锥曲线.已知双曲线与椭圆是“姊妹”圆锥曲线,分别为和的离心率,.
(1)求椭圆的方程;
(2)试确定的取值范围,使得椭圆上有两个不同的点关于直线对称;
(3)若,是椭圆上的两动点(两点不关于轴对称),为坐标原点,的斜率分别为,问是否存在非零常数,使得时,的面积为定值?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
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2025~2026学年第一学期高二年级12月学情检测
数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 抛物线的焦点到其准线的距离为( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】由抛物线的几何性质求解.
【详解】由抛物线,得,
则,得,
得抛物线的焦点到其准线的距离为,
故选:C
2. 若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用椭圆的定义建立不等式,求解参数范围即可.
【详解】因为方程表示焦点在轴上的椭圆,
所以解得,故C正确.
故选:C.
3. 已知直线与直线平行,则它们之间的距离是( ).
A. 1 B. 2 C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】根据两直线平行求出参数的值,再将直线方程化为、对应系数一致,最后利用距离公式计算可得.
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得,
所以直线,即,即,
所以两平行线之间的距离.
故选:B
4. 已知圆和两点,,.若圆上存在点,使得,则的最小值为( )
A. 7 B. 6 C. 5 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】由,知动点的轨迹是以为直径的圆,又点在圆上,故点是圆与圆的交点,因此可得两圆的位置关系是相切或相交.由两圆的位置关系可以得到代数关系,从而求出的取值范围,进而找到的最小值.
【详解】
解:,点的轨迹是以为直径的圆,
又点在圆上,故点是圆与圆的交点,
因此可得两圆的位置关系是相切或相交,即,
解得:.
的最小值为4.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:此题考查圆与圆位置关系的应用,解题的关键通过化归与转化思想,确定点的轨迹是以为直径的圆与圆有交点,从而可求出,考查了学生化归与转化思想,数形结合的解题思想及运算求解能力,属于中档题.
5. 在平面直角坐标系中,椭圆的左、右焦点分别为,,过且垂直于轴的直线与交于,两点,与轴交于点,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意结合几何性质可得为等腰三角形,且,所以,求出的长,结合椭圆的定义可得答案.
【详解】如图,由题意轴,轴,则
又为的中点,则为的中点,又,
则为等腰三角形,且,所以
将代入椭圆方程得,,即
所以 ,则
由椭圆的定义可得,即
则椭圆的离心率
故选:B
6. 已知,分别为等差数列,的前n项和,,设点A是直线外一点,点P是直线上一点,满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用等差数列求和公式的性质及三点共线的推论计算参数即可.
【详解】根据等差数列前项和公式的二次函数特性,且,
不妨设,
则,
又三点共线,则,
所以.
故选:A
7. 正整数数列中,由1开始依次按如下规则,将某些整数染成红色.先染1;再染3个偶数2,4,6;再染6后面最邻近的5个连续奇数7,9,11,13,15;再染15后面最邻近的7个连续偶数16,18,20,22,24,26,28;再染此后最邻近的9个连续奇数29,31,…,45;按此规则一直染下去,得到一红色子数列:1,2,4,6,7,9,11,13,15,16,……,则在这个红色子数列中,由1开始的第2027个数是( )
A. 3997 B. 4003 C. 4008 D. 4010
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意将染色的所有数字进行分组,找出每组数字的最后一个数与组数和该组数的数字个数的关系,找出第组最后一个数在红色子数列中所处的位数,即可求得结果.
【详解】根据染色规律可将染色的所有数字分组,规律如下:
第一组:1 共1个数;
第二组:2,4,6 共3个数;
第三组:7,9,11,13,15 共5个数;
第四组:16,18,20,22,24,26,28 共7个数;
第五组:29,31,33,35,37,39,41,43,45 共9个数;
……
由此规律可知,第组最后一个数是该组组数与该组的数字个数的乘积为,
且该数在组成的红色子数列中是第个数,
易知,当时,即第45组最后一个数的位置是,数值为,
因为45为奇数,所以第45组为奇数数列,则第46组为偶数数列,
第2026个数为4005后的第一个偶数4006,第2027个数为4008.
故选:C
8. 函数满足:,,且,则( ).
A. 1225 B. 1275 C. 2550 D. 4950
【答案】A
【解析】
【分析】利用递推式依次求得、、,最后令,,得到,应用累加法求得,最后应用分组求和及等差数列的前n项和公式求结果.
【详解】令,则,可得,
令,则,由可得,
令,则,可得,
令,,则,
可得,
当时,
则
,
显然也满足上式,
所以,
故.
故选:A
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列结论中正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【分析】根据常数的导数为零,判断选项A;利用幂函数的求导法则求导判断选项B;利用对数函数的求导法则求导判断选项C;利用指数函数的求导法则求导判断选项D.
【详解】是常数,,故A错误;
,故B错误;
,故C正确;
,故D正确.
故选:CD.
10. 已知等差数列的前项和为,且,则( )
A. B.
C. 数列中最大 D. 数列中最小
【答案】BCD
【解析】
【分析】由已知结合等差数列的项与和的性质推出,,即得,,由此可判断每个选项的正误即可.
【详解】由,可得,即,
又由,,即,
得,且,则,
所以,所以的最大值为,无最小值.
且数列中最小,
故B,C,D均正确,A错误.
故选:BCD.
11. 椭圆的左、右焦点分别为、,为坐标原点,为上一点,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为2
B. 椭圆上存在点,使得
C. 过圆上一点向椭圆作切线,切点为、,则
D. 过圆上一点作圆的切线,交椭圆于两点,则面积的取值范围是
【答案】ACD
【解析】
【分析】A项,利用基本不等式可得;B项,设,由数量积坐标运算化简可得;C项,先对切线斜率不存在时分析,再设点斜式直线方程,联立椭圆方程,结合得到关于的方程,由韦达定理得斜率之积为即可;D项,按斜率是否存在讨论,利用弦长公式及韦达定理得到的函数表达式,求解函数值域进而由面积公式可得范围.
【详解】A选项,由椭圆,可知,
则,,
则,
可得,当且仅当时取等号,
即当点位于短轴端点时,取最大值,故A正确;
B选项,设椭圆上任一点,又,,
则,可得,
则,
故不存在点,使得,故B错误;
C选项,设,则,
①当时,则,
可知椭圆的两条切线恰好垂直,即;
②当时,则椭圆的两条切线都存在斜率,
可设过点的椭圆切线方程为,
联立,消得,
由直线与椭圆相切,
,
化简得,则此关于的方程有两根,设为,
则,
由即为两切线的斜率,所以,
综合①②可知,,故C正确;
D选项,当切线的斜率不存在时,切线方程为,
联立,解得,故此时;
当切线的斜率存在时,设直线的方程为,
由圆的圆心,半径,
则由直线与圆相切可得,
圆心到直线的距离,即,
联立,消得,
由,化简得,
由韦达定理得,.
则
,
由得代入上式可得
,
设,,
则
,由,可得,
当,即时,最大,最大值为;
当,即时,最小,最小值;
综上所述,的范围为.
又由,
故面积的取值范围为,故D正确;
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等比数列的前n项和为,若,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,显然,再根据等比数列求和公式求出,最后根据前项和公式计算可得.
【详解】解:设等比数列的公比为,因为,,
所以,则,,
所以,解得,所以;
故答案为:
13. 已知直线与曲线有两个公共点,则的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据直线方程与曲线具有两个公共点,联立方程进行求解.
【详解】直线过点,,
联立方程
则
,
即,故,
根据图象的交点,可得,
故.
故答案为:.
14. 已知双曲线,其左右焦点分别为,,为双曲线右支上一点,与双曲线左支交于点中点为.若内切圆半径为,则直线的斜率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据双曲线的定义及三角形的面积公式,求得.代入双曲线的方程,并由得点P在以O为圆心,c为半径的圆上,联立双曲线和圆的方程,即可求得点P的坐标,从而得到直线的方程,与双曲线方程联立,可求得,利用中点坐标公式求得点M的坐标,进而求得直线的斜率.
【详解】如图:
由题可知,
化简得,即.
因为,所以,所以,
所以双曲线,
设点,则点P在以O为圆心,c为半径圆上,
所以点P的坐标满足,
解得,即.
所以直线的斜率为,
所以直线的方程为.
当点在第一象限时,
联立,得,
所以或,
所以.所以,
所以直线的斜率为.
根据双曲线的对称性,可得当点在第四象限时,直线的斜率为.
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. 已知以点为圆心的圆与直线相切,过点的动直线与圆A相交于
(1)求圆的方程;
(2)当时,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)由题意知点到直线距离公式可确定圆A半径,带入到圆的标准方程可求得圆的方程;
(2) 过A做,由垂径定理可知圆心到直线,设出直线,可分为斜率存在和斜率不存在两种情况,解之可得直线方程
【小问1详解】
易知到直线的距离为圆A半径r,
所以,
则圆A方程为
【小问2详解】
过A做,由垂径定理可知,且,
在中由勾股定理易知
当动直线斜率不存在时,设直线的方程为,
经检验圆心到直线的距离为,且根据勾股定理可知,
显然合题意,
当动直线斜率存在时,过点,设方程为:,
由到距离为知得,
代入解之可得,
所以或为所求方程.
16. 已知直线.
(1)求经过点且与直线垂直直线方程;
(2)求经过直线与的交点,且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程.
(3)若直线交x轴的负半轴于点A,交y轴的正半轴于点B,O为坐标原点,设的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或
(3)S的最小值为16,此时直线l的方程为.
【解析】
【分析】(1)根据直线的斜率可设所求直线方程为,代入点即可求解;
(2)联立直线与的方程可得交点坐标,分截距为0和截距不为0两种情况分别求解;
(3)先求出两点的坐标,进而得到的面积表达式,然后利用基本不等式求出面积的最小值,即可确定直线的方程.
【小问1详解】
由直线可得直线的斜率为,
依题意,所求直线斜率为,则其方程可设为,
该直线经过点,则,解得,
故所求直线方程为,即;
【小问2详解】
联立,解得,即直线与的交点为,
当直线经过原点时,满足题意,设直线方程为,
代入解得,此时;
当直线的截距都不为0时,设直线方程为,
依题意,解得,此时直线方程为,
综上,所求直线方程为或.
【小问3详解】
由题可知,
在中,令,解得,即得A,
再令,可得,即得,
故,
则
当且仅当,即时取等号,
故S的最小值为16,此时直线l的方程为.
17. 已知数列的首项为1,前项和为,且满足.
(1)求;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)构造新数列,可得该数列是首项为的常数列,由此求得,由与的关系可求得.
(2)利用裂项相消求和法可得数列的前项和.
【小问1详解】
因为,所以,所以数列是首项为的常数列.
所以,即.
所以当时,.
当时,,也符合上式.
所以
【小问2详解】
由(1)得,.
所以.
18. 已知在正项数列中,且,其中为数列的前n项和.
(1)求数列的通项公式;
(2)若对于任意,恒成立,求实数的取值范围;
(3)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)通过前n项和差与已知条件相除,推得是等差数列,求出后利用()得到通项公式.
(2)将恒成立问题转化为恒成立,构造数列,分析其单调性找到最大值,确定的取值范围.
(3)先化简的表达式,再利用错位相减法(乘以公比后与原和式相减)计算数列的前项和.
【小问1详解】
在数列中,①,
又因为②,,
所以,得.
又因为,所以数列是以1为首项,1为公差的等差数列,
所以,所以.
当时,,
当时,,也满足上式,
所以数列的通项公式为.
【小问2详解】
由(1)知,.
因为对于任意,恒成立,所以恒成立.
设,则,
当时,,;
当,时,,
所以,
所以数列的最大项是,所以,
即实数的取值范围为.
【小问3详解】
由(1)知,
所以.
所以.③
.④
,得
.
所以.
19. 我们约定,如果一个椭圆的长轴和短轴分别是另一条双曲线的实轴和虚轴,则称它们互为“姊妹”圆锥曲线.已知双曲线与椭圆是“姊妹”圆锥曲线,分别为和的离心率,.
(1)求椭圆的方程;
(2)试确定的取值范围,使得椭圆上有两个不同的点关于直线对称;
(3)若,是椭圆上的两动点(两点不关于轴对称),为坐标原点,的斜率分别为,问是否存在非零常数,使得时,的面积为定值?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,.
【解析】
【分析】(1)已知双曲线,结合“姊妹”圆锥曲线的定义,可设出椭圆方程,再根据,即可求出,即可得到椭圆方程;
(2)设出椭圆上的两点,以及的中点,利用点差法,结合直线的斜率,可以得到,再结合点在上,可求得,再利用点在椭圆内,即可求得的范围;
(3)设出直线以及两点,根据可得,即.点在直线上,可得,联立直线与椭圆方程,由韦达定理可得,代入式,可得,表示出,再根据是定值,即可求出对应的.
【小问1详解】
已知双曲线,由“姊妹”圆锥曲线的定义,可设椭圆的方程为,
则,整理得,解得,
∴椭圆的方程为.
【小问2详解】
设椭圆上,两点关于直线对称,
设的中点为,则.
因为点在椭圆上,所以,两式相减得,
又因为,所以即,所以,
又因为点在直线上,所以,即,所以.
因为点在椭圆内部,所以,
得,即.
所以的取值范围为.
【小问3详解】
存在非零常数,使时,的面积为定值.
设存在这样常数,使时,为定值.
设直线的方程为,且直线与的交点坐标分别为,,
,,,
.
联立,得,
由韦达定理,可得,,
,
即,因此.
∵点到直线的距离为,
,
,
.
要使得的面积为定值,只需,得,
即,解得,
此时,即,
故存在非零常数,使得时,的面积为定值1.
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