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至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. 已知数列,,,,,…,则该数列的通项公式可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】观察数列各项的符号、分子、分母的规律,即可得到该数列的通项公式.
【详解】根据数列的规律,可知该数列的一个通项公式可以为.
故选:D
2. 已知直线l经过点,,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据斜率计算公式以及斜率和倾斜角关系即可求解.
【详解】由斜率公式得,所以直线l的倾斜角为.
故选:D.
3. 若点在圆外,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用方程表示圆和点在圆外建立不等式,求解参数范围即可.
【详解】因为点在圆C外,所以,解得,
所以a的取值范围为.
故选:B.
4. 已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,则( )
A. 3 B. 6 C. 12 D. 36
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知双曲线方程中,,
该双曲线的渐近线方程为,
因为直线的斜率为,且双曲线一条渐近线与直线垂直,
所以,解得.
故选:D.
5. 在平行六面体中,M为AB的中点,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,将利用线性运算表示成,由此可解出,即可求解的值.
【详解】在平行六面体中,M为AB的中点,,
有,
又,则,
所以.
故选:C
6. 若斜率为的直线l与椭圆交于点A,B,线段AB的中点为,则C的短轴长为( )
A. B. 2 C. D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】利用点差法,求出的值,即可求得椭圆C的短轴长.
【详解】设,,则,,
两式相减得,即,
因为线段AB的中点为,所以,,又,
代入,解得,则有,所以椭圆C的短轴长为.
故选:C.
7. 在正项等比数列中,,,则当取得最小值时,( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】A
【解析】
【分析】根据等比数列下标和性质计算得出,,进而得出时,,时,,即可求解.
【详解】由,可得,即,
又,所以,则,
所以当时,;
当时,,
所以当取得最小值时,.
故选:A.
8. 在长方形中,,将沿所在直线进行翻折,二面角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意得异面直线与的夹角为,即与的夹角为,由空间向量的运算法则可得,则,结合条件即可计算.
【详解】由题意得:
过点作,垂足为,过点作,垂足为,如下图:
因为二面角为,则异面直线与的夹角为,
即与的夹角为,易得,
因为,且,
则,
即,解得,
故选: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. 下列命题正确的是( )
A. 若空间向量,,满足,,则
B. 若直线l的一个方向向量为,平面的一个法向量为,则
C. 点关于平面对称的点的坐标是
D. 若,是两个单位向量,则
【答案】BC
【解析】
【分析】根据空间向量、直线与平面的位置关系以及点关于平面的对称点坐标,逐一分析每个选项.
【详解】对于A选项,当为零向量时,不符合,A错误;
对于B选项,因为,所以,B正确;
对于C选项,点关于平面Oyz对称的点的坐标是,C正确;
对于D选项,,D错误.
故选:BC.
10. 已知是抛物线的焦点,是C的准线,是l与坐标轴的交点,是C上的动点,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若点的横坐标是点的横坐标的2倍,则
C. 的最小值为4
D. 若点的坐标为,则的最小值为6
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,由条件可得,解方程求,即可判断,对于B,由条件可得,再由焦半径公式求结论,对于C,根据焦半径公式可得,结合的范围求的最小值即可判断,对于D,由抛物线定义可得等于点P到l的距离,结合平面几何知识求的最小值可得结论.
【详解】对于A,由,可得,解得,A正确;
对于B,因为,所以,则,故,B正确;
对于C,因为,,所以的最小值为2,C错误;
对于D,等于点到的距离,的最小值为点到的距离,且点到的距离为,D正确.
故选:ABD.
11. 任取一个正整数,若是奇数,则将该数乘3再加上1;若是偶数,则将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”等).如取正整数,根据上述运算法则得出,共需经过8个步骤变成1(简称8步“雹程”).现给出“冰雹猜想”的递推关系如下:已知数列满足(m为正整数),当为偶数,则;当为奇数,则,下列结论正确的有( )
A. 若,则使得需要步“雹程”;
B. 若,则;
C. 若,则数列的前项和为;
D. 若,则m的所有可能取值之和为.
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A直接根据“冰雹猜想”的递推关系进行推理可得;对B由“冰雹猜想”的递推关系可得数列的一个周期为3,进而可得;对C同样可得数列是周期为3,从而可得前的和;对D由进行反向推理,分别判断可得.
【详解】对于A:当时,根据上述运算法则得出26→13→40→20→10→5→16→8→4→2→1,
则使得需要10步“雹程”,A正确.
对于B:当时,,,,,…,则数列是周期为3的周期数列,
,故,B正确.
对于C:当时,,,,,…,则数列是周期为3的周期数列,
故数列的前2025项和为,C错误.
对于D:当时,则或,
当时,则,进一步可得,所以或,所以或,即或;
当时,则,进一步可得或,所以或,
所以或或或,即或或或.
所以m的所有可能取值之和为,故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. 直线与圆交于A,B两点,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由圆的方程确定圆心和半径,再通过点到直线的距离以及半径、半弦长的关系,求解即可.
【详解】圆的圆心为,半径为,
所以圆心到直线的距离,则.
故答案为:
13. 是直线上一点,是直线的一个方向向量,则点到直线的距离是__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求向量及的模长,再利用空间点到直线的距离公式求解即可.
【详解】因为,
,
,
,
所以点到直线的距离是.
故答案为:.
14. 已知为坐标原点,分别为双曲线的左、右焦点,以为直径的圆在第一象限与交于点,延长与的另一个交点为,若为的中点,则双曲线的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得,且,所以有,设,由双曲线的定义,利用和勾股定理的关系,即可求得双曲线的离心率.
【详解】因为点是以为直径的圆在第一象限与的交点,则有,
因为是的中位线,所以,又,所以.
由题意得点在双曲线的右支上.由,令,则,
又为的中点,则点在双曲线的左支上.
因为,且是的中点,
所以,所以.
在中,由勾股定理可得,
即,整理可得.
在,由勾股定理可得,
即,化简得,
又,所以,则.
故答案为:.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 记为公差不为0的等差数列的前n项和,已知,为,的等比中项.
(1)求的通项公式;
(2)求满足的n的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)借助等差数列定义与等比中项性质计算即可得;
(2)利用等差数列求和公式求出后,解出相应不等式即可得.
【小问1详解】
设等差数列的公差为d,,所以,
因为为,的等比中项,所以,
即,化简可得,
联立解得,,故;
【小问2详解】
,
由,可得,即,
解得,故满足的n的最大值为.
16. 已知圆经过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)已知圆,判断圆与圆的位置关系,并写出一条圆与圆的公切线方程.
【答案】(1)
(2)圆与圆外切,.
【解析】
【分析】(1)由题可知直线的方程为,
中点的坐标为,线段的中垂线方程为,与已知直线联立,解得圆心,计算,得到半径;
(2)圆心距,恰好等于两圆半径之和,因此两圆外切;设公切线方程为,利用圆心到切线的距离等于半径,列出方程组:解得三组解即得.
【小问1详解】
由题可知直线的方程为,
中点的坐标为,
线段的中垂线方程为,所以圆心在直线上,
又圆心在直线上,所以直线与直线的交点就是圆心.
由得即.
又,
所以圆的方程为.
【小问2详解】
由题可知,
所以,
两个圆的半径之和为,
所以圆与圆外切,
所以圆与圆有三条公切线,设其中有斜率的公切线方程为,
由圆心到切线的距离等于半径,得,
解得或或
所以公切线的方程为或或,
故其中一条公切线方程为:.(也可答另外两条中的其中一条)
17. 如图,在直三棱柱中,,,D,E,F分别是棱,,的中点,点G在棱上,且.
(1)证明:.
(2)证明:平面.
(3)求平面与平面夹角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析; (3).
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系用向量的方法判断两条直线的垂直关系可得;
(2)先用向量证明与平面的法向量垂直,再结合平面可得;
(3)直接用向量的方法计算平面与平面的夹角可得.
【小问1详解】
由题意可知,,两两垂直,则以为原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向,
建立如图所示的空间直角坐标系.设,则.
所以,,,,则,.
因为,所以,即.
【小问2详解】
由题中数量关系可得,,,,,
则,,.
设平面AEG的法向量为,
则,令,得.
因为,
所以,又平面,所以平面.
【小问3详解】
由(2)可知平面的一个法向量为.
因为平面的一个法向量为,所以.
设平面与平面的夹角为,则,.
故平面与平面夹角的正弦值为.
18. 在数列中,且.
(1)证明数列是等差数列,并求数列的通项公式.
(2)记数列的前n项和为,数列满足.
(ⅰ)求的通项公式;
(ⅱ)求;
(ⅲ)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析,;
(2)(ⅰ);(ⅱ);(ⅲ).
【解析】
【分析】(1)利用给定的递推公式,结合等差数列定义推理得证并求出通项公式.
(2)(ⅰ)由(1)的结论,利用前n项和与第n项的关系求出通项公式;(ⅱ)利用错位相减法求和即得;(ⅲ)由(ⅱ)求出,再分奇偶,结合恒成立问题求出范围.
【小问1详解】
在数列中,且,则,,
所以数列是以1为公差的等差数列,,即.
【小问2详解】
(ⅰ)当时,,即,
当时,由,
得,
两式相减,得,即,而满足上式,
所以的通项公式为.
(ⅱ)由(ⅰ)得,
则,
两式相减得,
所以.
(ⅲ),
当n为奇数时,由,得,
而数列递减,恒成立,则,即;
当n为偶数时,由,得,即,而数列递减,则,
所以实数的取值范围为.
19. 已知椭圆的左、右顶点分别为,,是E的右焦点,且.
(1)求E的方程.
(2)过点,且斜率不为0的直线l与E交于M,N两点.
(ⅰ)若l的斜率为1,P是直线上的一点,且的面积为,求点P的坐标.
(ⅱ)设直线与交于点Q,试判断Q是否在一条定直线上.若是,求出该直线方程;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)或(ⅱ)是,
【解析】
【分析】(1)根据题意求出,可得方程;
(2)(ⅰ)设出直线方程,根据弦长公式,求出面积表达式,结合面积的值可得答案;
(ⅱ)分斜率存在和不存在两种讨论,表示出,的方程,结合韦达定理可得答案.
【小问1详解】
由,可得,
又,,
所以,
则E的方程为.
【小问2详解】
设l的方程为,,,
由得,
则,.
(ⅰ)因为l的斜率为1,所以.
设,则点P到l的距离.
因为的面积为,所以,
解得或,则点P的坐标为或.
(ⅱ)Q在一条定直线上,且该直线的方程为.
由题可知,,则的方程为,的方程为,
两式相除得.
若l的斜率存在,则由,,可得,则,
则,
即,解得.
若l的斜率不存在,根据对称性,可得,,
直线与的方程分别为和,可得交点.
故Q在一条定直线上,且该直线的方程为.
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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至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. 已知数列,,,,,…,则该数列的通项公式可以为( )
A. B.
C. D.
2. 已知直线l经过点,,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
3. 若点在圆外,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
4. 已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,则( )
A. 3 B. 6 C. 12 D. 36
5. 在平行六面体中,M为AB的中点,,若,则( )
A. B. C. D.
6. 若斜率为的直线l与椭圆交于点A,B,线段AB的中点为,则C的短轴长为( )
A. B. 2 C. D. 4
7. 在正项等比数列中,,,则当取得最小值时,( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
8. 在长方形中,,将沿所在直线进行翻折,二面角为,则( )
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. 下列命题正确的是( )
A. 若空间向量,,满足,,则
B. 若直线l的一个方向向量为,平面的一个法向量为,则
C. 点关于平面对称的点的坐标是
D. 若,是两个单位向量,则
10. 已知是抛物线的焦点,是C的准线,是l与坐标轴的交点,是C上的动点,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若点的横坐标是点的横坐标的2倍,则
C. 的最小值为4
D. 若点的坐标为,则的最小值为6
11. 任取一个正整数,若是奇数,则将该数乘3再加上1;若是偶数,则将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”等).如取正整数,根据上述运算法则得出,共需经过8个步骤变成1(简称8步“雹程”).现给出“冰雹猜想”的递推关系如下:已知数列满足(m为正整数),当为偶数,则;当为奇数,则,下列结论正确的有( )
A. 若,则使得需要步“雹程”;
B. 若,则;
C. 若,则数列的前项和为;
D. 若,则m的所有可能取值之和为.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线与圆交于A,B两点,则______.
13. 是直线上一点,是直线的一个方向向量,则点到直线的距离是__________.
14. 已知为坐标原点,分别为双曲线的左、右焦点,以为直径的圆在第一象限与交于点,延长与的另一个交点为,若为的中点,则双曲线的离心率为__________.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 记为公差不为0的等差数列的前n项和,已知,为,的等比中项.
(1)求的通项公式;
(2)求满足的n的最大值.
16. 已知圆经过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)已知圆,判断圆与圆的位置关系,并写出一条圆与圆的公切线方程.
17. 如图,在直三棱柱中,,,D,E,F分别是棱,,的中点,点G在棱上,且.
(1)证明:.
(2)证明:平面.
(3)求平面与平面夹角的正弦值.
18. 在数列中,且.
(1)证明数列是等差数列,并求数列的通项公式.
(2)记数列的前n项和为,数列满足.
(ⅰ)求的通项公式;
(ⅱ)求;
(ⅲ)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
19. 已知椭圆的左、右顶点分别为,,是E的右焦点,且.
(1)求E的方程.
(2)过点,且斜率不为0的直线l与E交于M,N两点.
(ⅰ)若l的斜率为1,P是直线上的一点,且的面积为,求点P的坐标.
(ⅱ)设直线与交于点Q,试判断Q是否在一条定直线上.若是,求出该直线方程;若不是,说明理由.
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