内容正文:
厦外(集美)2024级高二上数学期末复习卷6
班级______ 姓名___________ 座号______
一、单项选择题:
1.已知函数f(x)=x3﹣3ax﹣1,在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,则a=( )
A.﹣3 B.﹣1 C.0 D.1
2.对于直线,下列选项正确的为( )
A.直线倾斜角为 B.直线在轴上的截距为
C.直线的一个方向向量为 D.直线经过第二象限
3.曲线所围成的区域的面积为( )
A. B. C. D.
4.过点(2,2)且与椭圆有相同焦点的双曲线方程为( )
A.=1 B.=1 C.=1 D.=1
5.已知抛物线C:的焦点为F,是C上一点,且P到F的距离与P到C的对称轴的距离之差为2,则p等于( )
A. B.1 C.2或4 D.4或36
6.已知等差数列的前n项和为,且,,则是中的( )
A.第28项 B.第29项 C.第30项 D.第32项
7.已知函数f(x)的导函数为f'(x),且f(x)=2xf'+sin x,则f 等于( )
A. B. C. D.-
8.已知函数在(-∞,0),(3,+∞)上单调递增,在(1,2)上单调递减,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. (-∞,-2] D.
二、多项选择题
9.在△ABC中,B=,AB=2,BC=3,E为AC的中点,点F在线段BC上,且CF=2BF,将△ABC以直线BC为轴顺时针转一周围成一个圆锥,D为底面圆上一点,满足,则( )
A.BA⊥BD B.在上的投影向量是
C.直线EF与直线CD所成角的余弦值为 D.直线EF与平面ACD所成角的正弦值为
10.已知动点M,N分别在圆:和:上,动点P在x轴上,则( )
A.圆的半径为3 B.圆和圆外离 C.|PM|+|PN|的最小值为2
D.过点P作圆的切线,则点P到切点的最短距离为
11.平面直角坐标系中椭圆C的中心为原点,焦点在坐标轴上,点,均在椭圆C上,则( )
A.椭圆C的离心率为 B.直线l:kx+y-k=0与椭圆C相交
C.椭圆C的短轴长为2 D.若椭圆C上弦AB的中点坐标为,则直线AB的斜率为-
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.数列满足,,则数列的通项公式为 .
13.若函数在(0,2)上有极值,则实数a的取值范围是 .
14.抛物线C:的焦点为F,A,B为C上的两点.若直线FA的斜率为,且·=0,延长AF,BF分别交C于P,Q两点,则四边形ABPQ的面积为 .
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. 在四棱锥中,底面为平行四边形,,,,,.
(1)证明:平面平面;
(2)是侧棱上一点,记,是否存在实数,使平面与平面所成的二面角为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
16. 已知圆为过点且斜率为的直线.
(1)若与圆相切,求直线的方程;
(2)若与圆相交于不同的两点,是否存在常数,使得向量与共线?若存在,求的值:若不存在,请说明理由.
17.已知椭圆C的离心率为,左、右焦点分别为.
(1)求C的方程;
(2)已知点,证明:线段的垂直平分线与C恰有一个公共点;
(3)设M是坐标平面上的动点,且线段的垂直平分线与C恰有一个公共点,证明M的轨迹为圆,并求该圆的方程.
18.已知函数.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围.
19.已知在数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前2026项和.
厦外(集美)2024级高二上数学期末复习卷6
答案及解析
1. D
【分析】利用导数的几何意义求出切线斜率,再由直线平行即可得解.
【解答】解:因为函数f(x)=x3﹣3ax﹣1,所以f′(x)=3x2﹣3a,
因为曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,
所以k=f′(1)=3﹣3a=0,解得a=1.
故选:D.
2.C
【详解】因为直线的斜率为,所以直线倾斜角为,故A错误;
在中,令,解得,即直线在轴上的截距为,故B错误;
在中,令,解得,即直线过两点,
,所以直线的一个方向向量为,故C正确;
画出直线的图象如图所示,
所以直线不经过第二象限,故D错误.
3.D
【详解】由,
得,
故该曲线围成区域的面积为半径为3的圆的面积为
.
4.D
【详解】由9x2+3y2=27,得=1,所以焦点在y轴上,且c=.
设双曲线的方程为=1(a>0,b>0),所以解得
所以双曲线的方程为=1.
5.D
【详解】因为P(x0,8)是C上一点,所以=16p,所以|x0|=4,
由抛物线的定义可得P到F的距离为8+,点P到C的对称轴的距离为|x0|,
则8+-4=2,解得p=4或p=36.
6.C
【详解】设等差数列{an}的公差为d,
则解得
所以a3·a10=(a1+2d)(a1+9d)=9×(-5)=-45,
令an=a1+(n-1)d=13-2(n-1)=-45,得n=30,即a3·a10是{an}中的第30项.
7.A
【详解】因为f(x)=2xf'+sin x,所以f'(x)=2f'+cos x,令x=
则f'=2f'+cos f'=-则f(x)=-x+sin x,
所以f =-+sin .
8.B
【详解】由f(x)=x3+x2+x+1,得f'(x)=x2+ax+1,
∵f(x)在(-∞,0),(3,+∞)上单调递增;在(1,2)上单调递减,
∴f'(x)=0的两根分别位于[0,1]和[2,3]内,
则解得-≤a≤-.
9.ABD
【详解】△ABC旋转一周后所得圆锥的顶点为C,底面圆心为B,半径AB=2,
所以圆的周长为4π,所以所对的圆心角为∠ABD=,A正确;易知B正确;以B为原点,建立如图所示的空间直角坐标系, 则A(0,2,0),D(2,0,0),C(0,0,3),E,F(0,0,1),所以==(2,0,-3),=(0,2,-3),所以|cos〈〉|==,C错误;
设平面ACD的法向量为n=(x,y,z),则令z=2,
则n=(3,3,2).设直线EF与平面ACD所成的角为θ,
则sin θ=|cos〈,n〉|==,D正确.
10.BD
【详解】圆C1的圆心C1(1,2),半径r1=1,圆C2的圆心C2(3,4),半径r2=,A错误;|C1C2|=2>1+,圆C1和圆C2外离,B正确;
圆C1关于x轴对称的圆为C0:(x-1)2+(y+2)2=1,C0(1,-2),
连接C0C2交x轴于点P1,连接P1C1,由圆的性质得,|PM|+|PN|≥|PC1|-1+|PC2|-=|PC0|+|PC2|-1-≥|C0C2|-1-=2-1-,当且仅当点P与P1重合,且M,N分别是线段P1C1,P1C2与圆C1和圆C2的交点时取等号,C错误;
设点P(t,0),过点P作圆C1的切线,设切点为A,则|PA|=≥,当且仅当t=1,即P(1,0)时取等号,D正确.
11.BCD
【详解】设椭圆方程为mx2+ny2=1(m,n>0,且m≠n),
则解得 所以椭圆方程为+y2=1,
所以a=2,b=1,c=,e=,故A错误;
直线l的方程可整理为k(x-1)+y=0,
令解得 所以直线l恒过定点(1,0),
因为+0<1,所以点(1,0)在椭圆+y2=1内,所以直线l与椭圆相交,故B正确;2b=2,所以短轴长为2,故C正确;
设A(x1,y1),B(x2,y2),则
两式相减得=-(y1+y2)(y1-y2),因为弦AB的中点为,
所以x1+x2=2,y1+y2=1,所以=-(y1-y2),
整理得kAB==-,故D正确.
12.
【详解】在数列{an}中,a1=1,2an+1-an+anan+1=0,显然an≠0,
则有=2·+1,即+1=2而+1=2,
因此数列是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以+1=2n,即an=.
13.
【详解】f(x)=x2-ax+ln x的定义域为(0,+∞),f'(x)=x-a+
要使函数f(x)=x2-ax+ln x在(0,2)上有极值,则f'(x)=x-a+在(0,2)上有变号零点,令g(x)=x+x∈(0,2),则g(x)=x+≥2=2,
当且仅当x=1时等号成立,所以a≥2.
当a=2时,f'(x)=x-a+=x+-2≥0,函数f(x)单调递增,
则函数f(x)=x2-ax+ln x在(0,2)上没有极值,故a>2,
即实数a的取值范围是(2,+∞).
14.50
【详解】由题可知,抛物线的焦点为F(1,0),因为直线FA的斜率为,
所以直线AP的方程为y=(x-1),与抛物线C的方程联立,得x2-18x+1=0,
所以Δ=(-18)2-4>0,设A(x1,y1),P(x2,y2),则x1+x2=18,x1x2=1,
故|AP|=·=×8=20.
因为·=0,所以FA⊥FB,
所以直线FB的斜率为-2,直线BQ的方程为y=-2(x-1),
与抛物线C的方程联立,得x2-3x+1=0.所以Δ=(-3)2-4>0,
设B(x3,y3),Q(x4,y4),
则x3+x4=3,x3x4=1,
故|BQ|=·×=5.
所以四边形ABPQ的面积为|AP|·|BQ|=50.
15.答案见详解
【详解】(1)
连接交于点,连接,
底面为平行四边形,为中点,
,又,,平面,,
平面,又平面,平面平面.
(2)平面,平面,,
又为平行四边形,所以为菱形,
,,,在中,,
,,
,在中,,,
,在中,,,,
所以,所以,所以,
又,平面,平面,,
面;
以为坐标原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系.
可得,,,,,由,
,,,
设平面的法向量为,则,
又因为平面的法向量,
,解得(舍去)或.
经检验得:.
16.答案见详解
【详解】(1)圆,所以圆心为,
过且斜率为的直线方程为,即,
与圆相切,则圆心到直线的距离,
解得:或,
故切线方程为或;
(2)设,
联立直线与圆
消去得,
直线与圆交于两个不同的点,,即,
解得,
由韦达定理得,
则,
则,
而,,,
若与共线,则,即,
即解得,
因为,
故没有符合题意的常数,使得向量与共线.
17.(1) +=1 (2)(3)见详解
【详解】(1)设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),
由题意知解得故C的方程为+=1.
(2)设F1M0的中点为P,∴P(0,2),=2,
∴线段F1M0的垂直平分线方程为y=-x+2,联立
得3x2+4=12,即x2-2x+1=0,Δ=4-4=0,
∴线段F1M0的垂直平分线与C恰有一个公共点.
(3)设M(x0,y0),当y0=0时,线段F1M的垂直平分线为直线x=,此时=±2,
解得x0=5或x0=-3,此时M为(5,0)或(-3,0).
当y0≠0时,线段F1M的垂直平分线为y=-+=-x+,
联立
得3x2+4=12,
∴x2-x+-12=0,
∵线段F1M的垂直平分线与C恰有一个公共点,
∴Δ=-4=0
⇒-12-=0⇒+(2-14)+-18-32x0-15=0
⇒+(2-14)+(+2x0+1)(-2x0-15)=0⇒(++2x0+1)(+-2x0-15)=0,
∵++2x0+1=(x0+1)2+>0,∴+-2x0-15=0.
又点M(5,0),(-3,0)也满足上式,∴M的轨迹方程为(x-1)2+y2=16,它为一个圆.
18.(1)(2)
【详解】(1)当a=1时,则f(x)=ex-x-1,f'(x)=ex-1,
可得f(1)=e-2,f'(1)=e-1,即切点坐标为(1,e-2),
切线斜率k=e-1,所以切线方程为y-(e-2)=(e-1)(x-1),
即(e-1)x-y-1=0.
(2)方法一 因为f(x)的定义域为R,且f'(x)=ex-a,
若a≤0,则f'(x)>0对任意x∈R恒成立,可知f(x)在R上单调递增,
无极值,不符合题意;若a>0,令f'(x)>0,解得x>ln a,
令f'(x)<0,解得x<ln a,可知f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,
在(ln a,+∞)上单调递增,则f(x)有极小值f(ln a)=a-aln a-a3,无极大值,
由题意可得,f(ln a)=a-aln a-a3<0,即a2+ln a-1>0,
令g(a)=a2+ln a-1,a>0,则g'(a)=2a+>0,
可知g(a)在(0,+∞)上单调递增,且g(1)=0,
不等式a2+ln a-1>0等价于g(a)>g(1),
解得a>1,所以a的取值范围为(1,+∞).
方法二 因为f(x)的定义域为R,
且f'(x)=ex-a,若f(x)有极小值,则f'(x)=ex-a有零点,
令f'(x)=ex-a=0,可得ex=a,可知y=ex与y=a有交点,则a>0,
令f'(x)>0,解得x>ln a;令f'(x)<0,解得x<ln a,
可知f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增,
则f(x)有极小值f(ln a)=a-aln a-a3,无极大值,符合题意,
由题意可得,f(ln a)=a-aln a-a3<0,即a2+ln a-1>0,
令g(a)=a2+ln a-1,a>0,因为y=a2,y=ln a-1在(0,+∞)上均单调递增,
所以g(a)在(0,+∞)上单调递增,且g(1)=0,
不等式a2+ln a-1>0等价于g(a)>g(1),解得a>1,
所以a的取值范围为(1,+∞).
19.答案见详解
【详解】(1)因为nan+1-(n+1)an=1,
可得
所以当n≥2时+…++…+=1-又因为a1=1,则an=2n-1,
当n=1时,a1=1成立,所以an=2n-1.
(2)由(1)知,bn=sin+cos(πan)
=sin+cos[π(2n-1)]=cos nπ+cos π=cos nπ-1,
所以T2n=b1+b2+…+b2n=cos π+cos 2π+…+cos (2n-1)π+cos 2nπ-2n,
因为cos (2n-1)π+cos 2nπ=-cos 2nπ+cos 2nπ=0,
所以(cos π+cos 2π)+…+[cos (2n-1)π+cos 2nπ]=0,
所以T2n=-2n,所以数列{bn}的前2 026项和为
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