内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区
2025-2026学年高二上期02月期末测试
数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设,向量,,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由,求出 ,再求出,再用坐标求模即可.
【详解】因为,且,
所以,解得,即,
又因为,且,
所以,则,即,
故,
所以.
故选:A.
2. 若椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据抛物线的方程求出焦点坐标即为椭圆的右焦点,再利用椭圆的几何性质即可求得 值.
【详解】依题意,抛物线的焦点为,即椭圆的右焦点;
设椭圆的半焦距为,则,解得.
故选:B.
3. 如图,分别是四面体的棱的中点,点在上且满足,若,则与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量的线性运算,结合中线向量性质,即可求解.
【详解】由可得:,
又因为分别是四面体的棱的中点,
所以,
又因为,
所以,
故选:D.
4. 在平面直角坐标系中,已知动点在圆 :上,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据点在圆上,利用三角代换,转化为三角函数的值域问题求解即可.
【详解】由可得,
由圆的对称性,不妨设在轴及轴上方,
则可设,
所以,
由,可知,故,
所以,即,
故选:D
5. 已知、分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于 、两点,若为等边三角形,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用等边三角形的性质,结合双曲线的定义,建立等量关系式求解.
【详解】如图,作出符合题意的图形,
根据双曲线的定义,可得,
是等边三角形,即,
即,
又,,
中,,
,
即
解得 由此可得双曲线的离心率
故选:C.
6. 已知数列的前n项和为,,则下列结论中错误的是( )
A. B. C. D. 若,则
【答案】C
【解析】
【分析】合理赋值即可判断A;根据,再升幂作和即可判断B;利用分组求和法即可判断C;求出,再代入求解一元二次不等式即可判断D.
【详解】对于A,由,得,,两式相减得,故A正确;
对于B,又由,,
两式相加得,故B正确;
对于C,由,可得,又,两式相减得,
所以
,故C错误;
对于D,由
,
即,结合,得,故 D正确.
故选:C.
7. 已知直线l与椭圆 在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则l的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】令 的中点为E,设,利用点差法得到,设直线,求出M、N的坐标,再根据求出k、m,即可得解.
【详解】令 的中点为E,因为,所以,
设,,则,
两式相减得,,
所以,则,
设直线,
令得 ,令得,即,
所以,即,解得或(舍去),
又,即,解得或 (舍去),
所以直线,即.
故选:A.
8. 如图,在面积为1的直角,中作使得以此类推,在中,再作记的面积为则{nan}的前n项和为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据面积求出,再利用错位相减法求解.
【详解】,设,所以,所以 ,
,,
所以,
以此类推,,,
所以,
所以,
设{nan}的前n项和为,
,
所以,
所以
,
所以,
故选:A
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,部分选的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知实数 满足曲线 的方程,则下列选项正确的是( )
A. 的最小值是
B. 的最大值是
C. 的最小值是
D. 过点作曲线 的切线,则切线方程为
【答案】ABD
【解析】
【分析】选项A转化为两点间距离公式的平方即可求解;选项B转化为斜率即可求解;选项C转化为点到直线的距离的倍即可求解;选项D设出切线方程,根据点到直线的距离为半径即可求解
【详解】曲线 的方程可化为,它表示圆心为,半径为的圆.
对于A,表示圆 上的点到原点的距离的平方,
则它的最小值为,
此时的最小值是 ,故A正确;
对于B,表示圆上的点与点的连线的斜率,
则该直线的方程为,即
由圆心到直线的距离,
解得,故B正确;
对于C,设是曲线 上任意一点,
则到直线的距离为,
所以表示曲线 上任意一点到直线的距离的倍,
而圆心到直线的距离,
所以其最小值为,故C错误;
对于D,因为点在圆上,
的斜率为,则过点的切线斜率为,
故切线方程为,即,故D正确.
故选:ABD.
10. 设等差数列的前 项和为,公差为, ,,,下列结论正确的是( )
A.
B. 的最大值为
C. 当时, 的最大值为12
D. 数列前 项和为,最大
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意得,可判断AB;可判断C;求出,令,数列为递减数列,求得,,可判断D.
【详解】因为等差数列中 ,,
所以,
又,所以,故A正确;
因为当时, ,当时,,
所以的最大值为,故B正确;
因为,
所以,故C错误;
因为,所以,
令,所以数列为递减数列,
,.
由得
,
所以数列的前 项和最大时,,
即数列前 项和为,最大,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,点P为椭圆C上一点,则( )
A. 的周长为
B. 不存在点P,使得
C. 若,则的面积为
D. 使得为等腰三角形的点P共有6个
【答案】ACD
【解析】
【分析】A根据椭圆的定义求出;B当点位于短轴顶点时,计算;C利用椭圆的定义以及在中利用余弦定理可得,再利用面积公式;D分、、三种情况,结合椭圆的对称性可判断.
【详解】由题意可知,,
则的周长为,故A正确;
当点位于短轴顶点时,,则,
此时,故B错误;
设,则,
在中利用余弦定理可得,,
即,即,即,
则,故的面积为,故C正确;
若,则由椭圆的对称性可知,点位于短轴顶点,共两个点;
若,由,以及椭圆的对称性可知,这样的点有个;
同理,若,这样的点也有个,
故使得为等腰三角形的点P共有6个,故D正确.
故选:ACD
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知是等差数列的前 项和,是等差数列的前 项和,若,则___________.
【答案】##
【解析】
【分析】设,其中,则,可得出,,即可得出的值.
【详解】因为是等差数列的前 项和,是等差数列的前 项和,若,
可设,其中,则,
所以,
,
故.
故答案为:.
13. 已知是椭圆的左焦点,P为椭圆C上任意一点,点,则的最大值是__________.
【答案】##
【解析】
【分析】先根据椭圆的定义得到的关系,再利用三角形三边关系,进而求出结果.
【详解】设是椭圆的右焦点,则,.
根据椭圆的定义得,所以.
所以.
因为,
所以,所以的最大值为,
故的最大值为.
故答案为:.
14. 数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念、公式符号、推理论证、思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美在平面直角坐标系中,曲线 :就是一条形状优美的曲线,则曲线 上任意一点到直线的最小距离为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据曲线方程分析曲线的性质及形状,问题化为各圆弧上点到直线的距离,再应用圆上点到直线的距离求法确定最值.
【详解】曲线,
当, 时,曲线C的方程可化为,
当, 时,曲线C的方程可化为,
当, 时,曲线C的方程可化为,
当, 时,曲线C的方程可化为,
作出曲线如图:
则曲线 上任意点到直线的距离,
结合曲线的对称性,
只需考虑, 时的情况;
当, 时,曲线C的方程为,
曲线为圆心为,半径为的圆的一部分,
且到直线的距离为,
由圆的性质得曲线C上一点到直线的距离最小为.
故答案为:.
四、解答题:本大题共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,直线,该直线与圆交于两点,且.
(1)证明直线 过定点,并求出该定点的坐标;
(2)求过点且与圆 相切的直线方程.
【答案】(1)证明见解析,
(2)或
【解析】
【分析】(1)整理直线 的方程为,利用系数为 建立方程组可求定点;
(2)先由弦长、弦心距及半径关系待定系数 ,再按切线斜率是否存在分类求解方程,当切线斜率存在时,设点斜式方程为,由点线距离与半径相等求解可得.
【小问1详解】
直线 的方程可化为,
由,解得,
∴直线过定点.
【小问2详解】
圆的标准方程为,
圆心,圆心 到直线的距离,
故,解得,
,故,
∴,圆半径 .
由于在圆外,过点且与圆 相切的直线有两条.
当切线斜率不存在时,方程为,满足题意,
当切线斜率存在时,设其方程为:,即,
则圆心到切线的距离,解得,
故方程为,即.
综上所述,切线方程为:或.
16. 设数列的前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前 项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据与的关系推导出满足的关系式,再据此求解即可;
(2)解法一:求出的通项表达式,结合错位相减法即可求解;解法二:对进行裂项,即,再直接求和相加即可.
【小问1详解】
因为,当时,,∴,
当 时,,
∴,即,
又,∴数列是首项为,公比为的等比数列,
故.
【小问2详解】
解法一:,
故,
所以,
错位相减得
,
故.
解法二:∵,
∴.
17. 如图,在四棱锥 中,底面为正方形, ,平面平面.
(1)求证:平面;
(2)若 ,,四棱锥 的体积为,求点到平面 的距离.
【答案】(1)因为底面为正方形,所以 ,
又 ,且,平面 ,所以 平面 ,
又 平面 ,所以 ,
连接,易知 ,
因为平面平面,平面 平面 ,
平面,所以 平面 ,又 平面 ,则,
又因为 , 平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件,利用线面垂直的判定定理得 平面 ,从而得 ,再由面面垂直的性质得 平面 ,进而可得,即可求解;
(2)根据条件,由棱锥的体积公式得 ,建立空间直角坐标系,求出平面 的法向量及,再由点面距的向量法,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意 ,则正方形的面积为 ,
又,得到 ,
由(1)知平面,又 平面,则 ,
以 点为坐标原点,以,,所在直线为, , 轴建立空间直角坐标系,如图所示,
则 ,,, ,由,所以 ,
则 ,
所以 , , .
设平面 的法向量为 ,则,即,
令,得 ,所以 ,
则点到平面 的距离为.
18. 已知首项为1的等差数列满足:,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足:,求数列的通项公式及前 项和;
(3)记,,证明:.
【答案】(1)
(2),
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据等差数列的通项公式,结合等比数列的性质进行求解即可;
(2)对已知等式进行递推,结合等差数列的性质,利用前 项和与第 项之间的关系进行求解即可;
(3)利用放缩法进行运算证明即可.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
因为,,成等比数列,
所以,或,
当时,:,,,显然,,成等比数列,
当时,,,,显然,,不能成等比数列,
所以,于是;
【小问2详解】
令,
,
两式相减,得,
因为等差数列的公差为,且,
所以,
即,即,
,所以数列的前 项和,
当时,,
显然不适合,所以;
【小问3详解】
,即,
由,
于是
.
19. 在平面直角坐标系中,已知椭圆 :的两个焦点分别为,为椭圆 上一动点,设,当时,的面积取得最大值.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点的直线:与椭圆 交于不同的两点,(点在点,之间).
(i)求的取值范围;
(ii)若为椭圆 上一点,且,求的值.
【答案】(1);
(2)(i);(ii).
【解析】
【分析】(1)利用椭圆的范围求出面积的最大值表达式,再利用给定的最大值及取得最大值的条件求出 即可.
(2)(i)联立直线与椭圆方程,求出的表达式,再判别式及利用韦达定理列出不等式求出范围;(ii)由(i)的信息,利用向量的坐标运算,结合点在椭圆上列式求得答案.
【小问1详解】
设,椭圆 的半焦距为,则,,
,当且仅当,即点为椭圆短轴端点时取等号,
而当时,的面积取得最大值,则,,
因此,
所以椭圆 的标准方程为.
【小问2详解】
(i)由消去并整理得,
由,得,设 ,
则,显然同号,则,
由,得,
由,得,则,设,
于是,解得,
由点在点之间,得,则,
所以的取值范围.
(ii)由(i)知,
由,得,
由,得,点,
而点在椭圆 上,因此,解得,满足题意,
所以.
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数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设,向量,,且,,则( )
A. B. C. D.
2. 若椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,则的值为( )
A. B. C. D.
3. 如图,分别是四面体的棱的中点,点在上且满足,若,则与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
4. 在平面直角坐标系中,已知动点在圆:上,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5. 已知、分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于、两点,若为等边三角形,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D. 3
6. 已知数列的前n项和为,,则下列结论中错误的是( )
A. B. C. D. 若,则
7. 已知直线l与椭圆 在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则l的方程为( )
A. B.
C. D.
8. 如图,在面积为1的直角,中作使得以此类推,在中,再作记的面积为则{nan}的前n项和为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,部分选的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知实数 满足曲线的方程,则下列选项正确的是( )
A. 的最小值是
B. 的最大值是
C. 的最小值是
D. 过点作曲线的切线,则切线方程为
10. 设等差数列的前项和为,公差为, ,,,下列结论正确的是( )
A.
B. 的最大值为
C. 当时,的最大值为12
D. 数列前项和为,最大
11. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,点P为椭圆C上一点,则( )
A. 的周长为
B. 不存在点P,使得
C. 若,则的面积为
D. 使得为等腰三角形的点P共有6个
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知是等差数列的前项和,是等差数列的前项和,若,则___________.
13. 已知是椭圆的左焦点,P为椭圆C上任意一点,点,则的最大值是__________.
14. 数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念、公式符号、推理论证、思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美在平面直角坐标系中,曲线:就是一条形状优美的曲线,则曲线上任意一点到直线的最小距离为______.
四、解答题:本大题共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,直线,该直线 与圆交于两点,且.
(1)证明直线过定点,并求出该定点的坐标;
(2)求过点且与圆相切的直线方程.
16. 设数列的前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
17. 如图,在四棱锥 中,底面为正方形, ,平面平面.
(1)求证:平面;
(2)若 ,,四棱锥 的体积为,求点到平面 的距离.
18. 已知首项为1的等差数列满足:,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足:,求数列的通项公式及前项和;
(3)记,,证明:.
19. 在平面直角坐标系中,已知椭圆:的两个焦点分别为,为椭圆上一动点,设,当时,的面积取得最大值.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线 :与椭圆交于不同的两点,(点在点,之间).
(i)求的取值范围;
(ii)若为椭圆上一点,且,求的值.
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