内容正文:
高二数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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.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.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第一册到选择性必修第二册第四章.
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 若直线与直线平行,则( )
A. B. C. D. 3
2. 若数列的前项和,则( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
3. 若抛物线:上的点到焦点的距离为,则点的纵坐标为( )
A. B.
C. D.
4. 若等比数列的公比为,则“”是“是递减数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 在四面体中,,分别为棱,的中点,则( )
A. B. C. D.
6. 设为双曲线:的右支上一点,的左、右焦点分别为,,且,若为坐标原点,为线段的中点,则( )
A. B. C. D. 1
7. 已知数列是等差数列,数列是等比数列,且,则( )
A B. C. D.
8. 已知直线:与圆:交于,两点,则的最小值为( )
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. 已知双曲线:,:,:,则( )
A. 与的实轴长相等 B. 与的焦点相同
C. 与的离心率相等 D. 与的焦距相等
10. 已知等差数列的前项和为,且,则( )
A. B. 公差
C. 是中的最大值 D.
11. 已知曲线:,点,,,,,,为上关于轴对称两点,则( )
A. 由两个离心率相等的椭圆组成
B. 经过点直线与有4个公共点
C. 存在四个点,使得
D. 当为正三角形时,点到直线MN的距离的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 一个乒乓球从120cm高处自由落下,每次触地后弹起的高度都是前一次高度的一半,则该乒乓球第3次触地后弹起的高度为______cm.
13. 若点到双曲线的一条渐近线的距离为,则数列的前项和______.
14. 在正三棱柱中,,是线段上的一动点,则点到直线的距离的最小值是________.
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. 在等差数列中,,
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
16. 已知椭圆的离心率是是椭圆的一个焦点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆交于两点,是线段的中点,求直线的方程.
17. 如图,在四棱锥中,底面是正方形,侧棱底面,,,分别为的中点.
(1)证明:.
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知数列满足,且.
(1)若,求;
(2)求的通项公式(用和表示);
(3)设的前项和为,若,求(用和表示).
19. 已知抛物线:的准线方程为.
(1)求方程.
(2)过点且斜率为的直线与交于,两个不同的点,为坐标原点.
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)若,求的取值范围;
(ⅲ)过点作轴的垂线,交直线于点,证明:线段的中点在一条定直线上.
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高二数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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.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.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第一册到选择性必修第二册第四章.
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. 若直线与直线平行,则( )
A. B. C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】根据一般式直线方程判断平行的方法求出答案.
【详解】由题意得,解得,
直线可化为,
此时,直线与直线不重合,
所以.
故选:A.
2. 若数列的前项和,则( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】应用计算求解.
【详解】数列的前项和,则.
故选:C.
3. 若抛物线:上的点到焦点的距离为,则点的纵坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出抛物线的焦点和准线,再利用抛物线的定义求解.
【详解】
抛物线,
焦点为,准线为,
设点,由抛物线的定义可得,
,
,解得,故B正确.
故选:B.
4. 若等比数列的公比为,则“”是“是递减数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】举例即可说明,充分性以及必要性均不成立,即可得出答案.
【详解】充分性:在等比数列中,设首项为,由,
取,此时等比数列的通项公式为:
,
随着的逐渐增大,增大,
则等比数列是递增数列,不是递减数列,故充分性不成立,
必要性:取首项,
则等比数列的通项公式为:
,
从而得出数列是递减数列,但是,所以必要性不成立,
故“”是“是递减数列”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
5. 在四面体中,,分别为棱,的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量的加法、减法及数乘运算化简即可.
【详解】如图所示,
因为是CD的中点,所以,也即,
因此.
故选:B.
6. 设为双曲线:的右支上一点,的左、右焦点分别为,,且,若为坐标原点,为线段的中点,则( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据双曲线的定义和三角形中位线定理进行求解即可.
【详解】本题考查双曲线的定义与几何性质,考查直观想象与数学运算的核心素养.
依题意得.
因为,
所以,故.
故选:C
7. 已知数列是等差数列,数列是等比数列,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据等差数列和等比数列的通项公式进行求解.
【详解】因为,
所以,
所以数列是首项为2,公差为3的等差数列,
数列是首项为2,公比为2的等比数列,
所以,
则,所以+148.
故答案为:A
8. 已知直线:与圆:交于,两点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先由直线方程确定经过,进而可得圆心到直线的距离的最大值为,从而可得弦的最小值.
【详解】因为直线:,变形为,
令,解得,所以直线经过定点,且该点在圆内.如图:
过原点O作,所以.
所以,当且仅当时等号成立.
所以的最小值为.
故选:C.
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. 已知双曲线:,:,:,则( )
A. 与的实轴长相等 B. 与的焦点相同
C. 与的离心率相等 D. 与的焦距相等
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据各双曲线方程写出对应双曲线的参数,进而依次判断各项的正误.
【详解】对于,对应参数分别为,实轴长为4,焦点为,离心率为,焦距为,
对于,对应参数分别为,实轴长为4,焦点为,离心率为,焦距为,
对于,对应参数分别为,实轴长为,焦点为,离心率为,焦距为,
所以与的实轴长、离心率相等,与的焦点不同,与的焦距相等.
故选:ACD
10. 已知等差数列的前项和为,且,则( )
A. B. 公差
C. 是中的最大值 D.
【答案】BD
【解析】
【分析】对于AD,由结合等差数列下标和性质可判断选项正误;对于B,由可得,据此可判断选项正误;对于C,由题可得,据此可判断选项正误.
【详解】对于AD:,故A错误,D正确;
对于B:,
由A分析,.则,故B正确;
对于C:由以上分析,,因,
则,
结合,可知数列前5项为正数,从第6项开始为负数,则是中的最大值,故C错误.
故选:BD
11. 已知曲线:,点,,,,,,为上关于轴对称的两点,则( )
A. 由两个离心率相等的椭圆组成
B. 经过点的直线与有4个公共点
C. 存在四个点,使得
D. 当为正三角形时,点到直线MN的距离的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据乘法的性质,结合椭圆的定义、离心率公式、一元二次方程根的判别式、数形结合思想逐一判断即可.
【详解】由,得或,
所以由椭圆与椭圆组成,
,是的两个焦点,,是的两个焦点,
由图可知,与有4个交点,所以存在四个点,
使得,且,故C正确;
与的离心率均为,故A正确;
当直线经过点时,即,
代入,得,
因为,所以直线与相切,
且切点不在上,易知直线与相交,
所以经过点的直线与有3个公共点,故B错误.
不妨设在的左边,当为正三角形时,直线DM的倾斜角为,
则直线DM的方程为,由图可知,当在的下半部分时,的周长最大,
将代入,得,解得,
所以点到直线MN的距离的最大值为,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. 一个乒乓球从120cm高处自由落下,每次触地后弹起的高度都是前一次高度的一半,则该乒乓球第3次触地后弹起的高度为______cm.
【答案】
【解析】
【分析】运用等比数列的递推模型,每次高度均为前一次的一半,只需依次进行三次乘法运算,即可得到第三次触地后的弹起高度.
【详解】乒乓球每次触地后弹起的高度是前一次高度的一半:
第一次触地后弹起高度:,
第二次触地后弹起高度:,
第三次触地后弹起高度:,
故第三次触地后弹起的高度为.
故答案为:
13. 若点到双曲线的一条渐近线的距离为,则数列的前项和______.
【答案】
【解析】
【分析】求出双曲线的渐近线方程,利用点到直线距离公式求出通项公式,再利用等差数列前和公式求解.
【详解】由双曲线性质得双曲线的渐近线方程为,
依点到直线的距离公式得,
而数列是等差数列,故.
故答案为:
14. 在正三棱柱中,,是线段上的一动点,则点到直线的距离的最小值是________.
【答案】
【解析】
【分析】以为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,利用点到直线距离的向量求法得出距离表达式,并根据二次函数性质即可求出距离最小值.
【详解】以为原点,,所在直线分别为轴、轴,在平面内过并垂直于的直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,如下图:
因为,所以,,,,
所以,,.
设,则,
故点到直线距离.
当时,等号成立;
因此点到直线的距离的最小值是.
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. 在等差数列中,,
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列基本量计算可得公差,即可求解,
(2)利用裂项相消法求和即可得解.
【小问1详解】
由可得,故,
则,
【小问2详解】
,
故
16. 已知椭圆的离心率是是椭圆的一个焦点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆交于两点,是线段的中点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用,得到椭圆的标准方程,
(2)当直线的斜率不存在时,不符合题意,当直线的斜率存在时,弦中点可利用点差法直接求出直线的斜率,再结合点代入得到直线方程,
【小问1详解】
由题可知,,,
,所以椭圆的标准方程为,
【小问2详解】
当直线的斜率不存在时,不符合题意,
当直线的斜率存在时,设直线方程为
,是线段的中点,
,
,两式相减,
,
,
故直线方程为:
17. 如图,在四棱锥中,底面是正方形,侧棱底面,,,分别为的中点.
(1)证明:.
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意建立空间直角坐标系,写出相应点的坐标,利用向量法证明即可;
(2)在(1)建立的空间直角坐标系中,求出平面与平面的法向量,利用向量法求解即可.
【小问1详解】
因为底面是正方形,且侧棱底面,
所以两两互相垂直,
故以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
如图所示:
因为,是正方形,分别为的中点,
所以,
又分别为的中点,所以,
所以,
由,
则,所以.
【小问2详解】
因为底面,底面,
所以,
在正方形中,,
由,所以平面,
所以向量为平面的一个法向量,且,
设平面的一个法向量为:,又,
由,
令,则,所以,
设平面与平面的夹角为,
所以
,
由图可知平面与平面的夹角为锐角,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18 已知数列满足,且.
(1)若,求;
(2)求的通项公式(用和表示);
(3)设的前项和为,若,求(用和表示).
【答案】(1)
(2)
(3)()
【解析】
【分析】(1)根据已知条件计算即可;
(2)分为奇数和偶数,结合累乘法进行分析得出表达式;
(3)分为奇数和偶数,利用分组求和与等比数列前项和公式求解即可.
【小问1详解】
因为,,
所以当时,,
.
【小问2详解】
当为奇数时,,
因为,所以,
又,所以当为奇数时,,
当为偶数时,,
因为,所以,
又,所以当为偶数时,,
综上所述:.
【小问3详解】
当为奇数时,
,
其中是以首项为,
公比为的等比数列的前项的和,
是以首项为,
公比为的等比数列的前项的和,
所以,
当为偶数时,
,
其中是以首项为,
公比为的等比数列的前项的和,
是以首项为,
公比为的等比数列的前项的和,
所以,
所以,其中.
19. 已知抛物线:的准线方程为.
(1)求的方程.
(2)过点且斜率为的直线与交于,两个不同的点,为坐标原点.
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)若,求的取值范围;
(ⅲ)过点作轴的垂线,交直线于点,证明:线段的中点在一条定直线上.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ);(ⅲ)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据抛物线标准方程求解即可;
(2)(ⅰ)直线与抛物线有两个交点,利用判别式求解即可;(ⅱ)表示,利用的取值范围求解即可;(ⅲ)利用设点和韦达定理,可求解的中点坐标的关系,即可证明.
【小问1详解】
根据题意可知准线方程为,即的准线方程为,
所以,即,
所以,
则抛物线的方程为:;
【小问2详解】
(ⅰ)依题意得直线的方程为,
当时,直线与抛物线只有一个交点,不符合题意,
当时,代入,
得,
则且,解得且,
所以的取值范围是;
(ⅱ)设,,根据(ⅰ),利用韦达定理可得:
,,
所以,
代入可得:;
若,即,则,
所以 ,
即的取值范围是;
(ⅲ)
因为直线OB的方程为,
所以点的坐标为,
设线段AD的中点为,则,,
则
,
所以点在直线上,故线段AD的中点在一条定直线上.
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