内容正文:
高二数学
满分150分,考试时间120分钟.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分.共40分.在每小顾给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 3名同学计划去四个景点游玩,每人只去1个景点,则不同的选法种数是( )
A. 81 B. 64 C. 24 D. 12
【答案】B
【解析】
【分析】应用分步乘法计数原理列式计算即可.
【详解】由题意,每位同学均有4个选择,所以不同选法种数是.
故选:B
2. 已知直线l过点,且l的一个方向向量为,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据方向向量求出斜率,代入点斜式方程求解.
【详解】因为l的一个方向向量为,
所以直线l的斜率,
直线l过点,所以直线l的方程为,即,
故选:C.
3. 等比数列中,,,则( )
A. 15 B. 20 C. 25 D. 40
【答案】B
【解析】
【分析】根据等比数列定义计算得到,进而得出结果即可.
【详解】设等比数列的公比为,
由,可得,
解得;则.
故选:B
4. 圆与圆的位置关系是( )
A. 内含 B. 内切 C. 外切 D. 相交
【答案】C
【解析】
【分析】计算两圆的圆心距并与两圆半径之和比较,即可得答案.
【详解】由题知圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,
所以,所以圆与圆外切.
故选:C.
5. 某隧道的垂直剖面图近似为一抛物线,如图所示.已知隧道高为,宽为,隧道内设置两条车道,且隧道内行车不准跨过中间的实线.若载有集装箱的货车要经过此隧道,货车宽度为,集装箱宽度与货车宽度相同,则货车高度(即集装箱最高点距地面的距离)的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】建立如图平面直角坐标系,利用待定系数法求出抛物线方程,令得,则即为货车高度的最大值.
【详解】以抛物线的顶点为原点,建立如图平面直角坐标系,
设抛物线方程为,
由图可知抛物线过点,代入抛物线方程,
得,解得,所以抛物线方程为.
因为车道宽2米,两车道中间有隔离带,车宽2米,
所以车行驶时,的取值范围为.
当时,,
要使载货最高的货车通过隧道,货车高度的最大值为米.
故选:C
6. 已知是的等差中项,直线与圆交于两点,则的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,求出圆心到直线距离平方的取值范围,再利用圆的弦长公式求出最小值.
【详解】圆的圆心为,半径,由是的等差中项,得,
则点到直线的距离,
因此,当时,,
当时,,当且仅当时取等号,
即,则,当且仅当时取等号,
所以的最小值为4.
故选:C
7. 已知双曲线的左、右焦点分别为,是上一点,,,则的离心率为( )
A. B. C. D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】利用双曲线的定义与已知联立,求出、,再由结合勾股定理得到与的关系,进而求出双曲线的离心率.
【详解】设双曲线的焦距为,不妨设点在第一象限,
则,解得,又,
所以,即,所以的离心率.
故选:B
8. 已知数列的前项和,数列的前项和为,且,若不等式恒成立,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用求出,进而可得,对分奇偶求得,进而可求得实数的最小值.
【详解】当时,,
当时,,
当时,适合上式,所以,
,
当为偶数时,,
所以,
当为奇数时,,
所以,
综上,,
又因为不等式恒成立,所以,所以.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:关键在于分为奇数与为偶数两种情况求得,进而求得的最大值,进而求得实数的最小值.
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. 下列求导运算错误的是()
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】利用导数运算法则及基本函数的导数公式逐项求导判断.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:BC
10. 已知等差数列的公差为,前项和为,若,则( )
A.
B. 中最大
C. 使得的的最大值为13
D. 数列是递减数列
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据等差数列下标和性质可得,求得判断A;根据等差数列的前n项和的定义及项的符号判断B;根据等差数列前n项和公式和性质判断C;根据数列单调性定义判断D.
【详解】由,,知,所以,A正确;
由知中最大,B正确;
由,,
知使得的的最大值为14,C错误;
因为,所以,
所以数列是递减数列,D正确.
故选:ABD.
11. (多选题)已知三棱柱的侧棱与底面垂直,,分别为的中点,点P在直线上,且,下列说法中正确的有( )
A. 直线MN与所成角的大小为
B.
C. 若P为中点,则平面AMP与平面ABC所成角的余弦值为
D. 点到平面距离的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,应用向量法求直线与直线所成角、判断位置关系、求平面与平面所成角的余弦值、结合参数范围求点到平面距离的最值.
【详解】由题设建立如下图示空间直角坐标系,
则,
所以,,,,
则,显然直线MN与所成角不为,A选项错误;
又,故,B选项正确;
由,,若为平面AMP的一个法向量,
则,令,则,
由平面的一个法向量为,,所以,
设平面与平面所成的角为,
则, C选项正确;
易知,则点到平面的距离为,
又,上式分子分母同时除以,可得,
令,则,
易知当时,,D选项正确.
故选:BCD.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,动点满足,则动点的轨迹的方程为_________.
【答案】
【解析】
【分析】设动点,根据两点间距离公式,列方程即可求解.
【详解】设动点,则,
即,整理得,
故动点的轨迹的方程为.
故答案为:.
13. 已知等比数列的前项和为,若,且,则______.
【答案】17
【解析】
【分析】根据等比数列的前n项和性质得,从而利用求解即可.
【详解】设的公比为,则,解得,
所以.
故答案为:17
14. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与的左、右两支分别交于点,若为线段的中点,且成等差数列,则双曲线的离心率的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】设,由题意求出参数m,进而得到,从而求出,再在中由勾股定理即可求解.
【详解】连接,则由题意可知,
设,则,
因为成等差数列,所以,
所以,所以,
所以,即,
所以,即,
所以双曲线的离心率的值为.
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. 抛物线的焦点为,的准线上存在两点,使得是边长为的等边三角形.
(1)求的方程.
(2)讨论直线与的交点个数.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)根据抛物线和等边三角形的对称性进行求解即可;
(2)根据直线的斜率是否存在进行讨论,结合一元二次方程根的判别式分类讨论进行求解即可.
【小问1详解】
由题意得焦点,准线方程为,
以焦点和的准线上的两点为顶点可以构成边长为的等边三角形,
而这个等边三角形的高为,
即焦点到准线的距离,故的方程为.
【小问2详解】
如图,作出符合题意的图形,
联立方程组,可得,
当时,方程变为,解得,此时有1个交点,
当时,可得,
当时,此时,解得,此时有2个交点,
当时,此时,解得或,此时有1个交点,
当时,此时,解得,此时有0个交点,
综上可得,当时,直线与的交点个数为2,
当或或时,直线与的交点个数为1,
当时,直线与的交点个数为0.
16. 已知椭圆的焦距为2,点在上.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于两点,为线段的中点,为坐标原点,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由点在椭圆上,和椭圆焦距为2,列出等式求解即可;
(2)联立椭圆和直线方程,由韦达定理、中点坐标公式及两点间距离公式即可求解.
【小问1详解】
由题知
解得
所以的方程为;
【小问2详解】
设的坐标分别为,
联立方程消去后整理得,
则,,
所以,,
所以.
17. 如图,在三棱锥中,平面,,平面平面,棱的中点为O.
(1)求证:平面;
(2)若,,直线与平面所成角的正弦值为,求实数m的值.
【答案】(1)
∵平面,平面,,
,,为中点,,
又平面平面平面,平面平面,
平面, 平面,,
又平面,平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)由线面垂直得到线线垂直,面面垂直的性质得到线线垂直,从而得到线面垂直;
(2)空间内找到三条两两垂直直线,然后建立空间直角坐标系,写出点坐标即可得向量坐标,利用向量的数量积求平面的一个法向量,由向量的数量积得线面角的正弦值,由题意建立方程,解得的值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取中点E,连接,为的中位线,
,平面,
以所在直线分别为x轴,y轴、z轴建立下图所示的空间直角坐标系,
则,
,
设平面的一个法向量为,则
即,
取,
∵,
设直线与平面所成角为,
∴,
∴,所以或,解得或(舍去).
18. 已知椭圆的离心率为,右顶点与的上,下顶点所围成的三角形面积为..
(1)求的方程.
(2)不过点的直线与交于,两点,直线与的斜率之积恒为.
(i)证明:直线过定点;并求定点坐标.
(ii)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;;(ii)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的离心率及三角形面积,列出方程组求解即得.
(2)(i)设出直线的方程,与椭圆方程联立,利用斜率坐标公式,结合韦达定理推理即得;(ii)由(i)的信息,借助三角形面积建立函数关系,再求出最大值即可.
【小问1详解】
令椭圆的半焦距为c,由离心率为,得,
解得,
由三角形面积为,得,则,,
故的方程是.
【小问2详解】
(i)由(1)知,点,
当斜率为0时,直线方程为,
此时设,,,
则,,得到,
因为直线与的斜率之积恒为,所以,
因为在椭圆上,所以,
联立方程组,该方程组无解,则该情况与题意不符,排除,
当斜率不为0时,讨论如下,
如图,设直线的方程为,设,
由,消去x得,
则,
直线与的斜率分别为,,
于是
,整理得,解得或,
当时,直线过点,不符合题意,因此,
直线恒过定点.
(ii)由(i)知,,
则,
因此的面积
,
当且仅当,即时取等号,
故面积的最大值为.
19. 已知双曲线的一条渐近线方程为,点在上.
(1)求的方程;
(2)设为的右顶点,直线与交于两点,且.
①证明:直线过定点;
②若都在的左支上,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②9
【解析】
【分析】(1)根据双曲线的渐近线方程和双曲线上点的坐标确定的值,可得双曲线的标准方程.
(2)①分直线的斜率是否为0分类讨论.当直线斜率不为0时,设直线方程为,与双曲线方程联立,利用韦达定理,结合,可得的关系,确定直线过定点.
②结合①的结论,利用表示出的面积,利用函数的单调性求其最小值.
【小问1详解】
由题知,解得,
所以的方程为.
【小问2详解】
如图:
①证明:由(1)知,设的坐标分别为.
当直线的斜率为0时,,则,,
当时,,解得,则中一个点与重合,此时不成立,所以直线的斜率不为0;
设直线的方程为,
联立方程,消去后整理,得,
则,
由,知
解得或2,
当时,直线过点,不合题意;
当时,直线的方程为,所以直线过定点.
②解:由①知当时,,
由,得,
的面积为
,
又,
设,则,,
因为在上单调递减,,,
所以.
即,
所以,当时,等号成立,
所以面积的最小值为9.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二数学
满分150分,考试时间120分钟.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分.共40分.在每小顾给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 3名同学计划去四个景点游玩,每人只去1个景点,则不同的选法种数是( )
A. 81 B. 64 C. 24 D. 12
2. 已知直线l过点,且l的一个方向向量为,则直线l的方程为( )
A. B. C. D.
3. 等比数列中,,,则( )
A. 15 B. 20 C. 25 D. 40
4. 圆与圆的位置关系是( )
A. 内含 B. 内切 C. 外切 D. 相交
5. 某隧道的垂直剖面图近似为一抛物线,如图所示.已知隧道高为,宽为,隧道内设置两条车道,且隧道内行车不准跨过中间的实线.若载有集装箱的货车要经过此隧道,货车宽度为,集装箱宽度与货车宽度相同,则货车高度(即集装箱最高点距地面的距离)的最大值为( )
A. B. C. D.
6. 已知是的等差中项,直线与圆交于两点,则的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D.
7. 已知双曲线的左、右焦点分别为,是上一点,,,则的离心率为( )
A. B. C. D. 3
8. 已知数列的前项和,数列的前项和为,且,若不等式恒成立,则实数的最小值为( )
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. 下列求导运算错误的是()
A. B.
C. D.
10. 已知等差数列的公差为,前项和为,若,则( )
A.
B. 中最大
C. 使得的的最大值为13
D. 数列是递减数列
11. (多选题)已知三棱柱的侧棱与底面垂直,,分别为的中点,点P在直线上,且,下列说法中正确的有( )
A. 直线MN与所成角的大小为
B.
C. 若P为中点,则平面AMP与平面ABC所成角的余弦值为
D. 点到平面距离的最大值为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,动点满足,则动点的轨迹的方程为_________.
13. 已知等比数列的前项和为,若,且,则______.
14. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与的左、右两支分别交于点,若为线段的中点,且成等差数列,则双曲线的离心率的值为__________.
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. 抛物线的焦点为,的准线上存在两点,使得是边长为的等边三角形.
(1)求的方程.
(2)讨论直线与的交点个数.
16. 已知椭圆的焦距为2,点在上.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于两点,为线段的中点,为坐标原点,求.
17. 如图,在三棱锥中,平面,,平面平面,棱的中点为O.
(1)求证:平面;
(2)若,,直线与平面所成角的正弦值为,求实数m的值.
18. 已知椭圆的离心率为,右顶点与的上,下顶点所围成的三角形面积为..
(1)求的方程.
(2)不过点的直线与交于,两点,直线与的斜率之积恒为.
(i)证明:直线过定点;并求定点坐标.
(ii)求面积的最大值.
19. 已知双曲线的一条渐近线方程为,点在上.
(1)求的方程;
(2)设为的右顶点,直线与交于两点,且.
①证明:直线过定点;
②若都在的左支上,求面积的最小值.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$