内容正文:
厦外(集美)2024级高二上数学期末复习卷02
班级 姓名 座号
一、选择题
1.已知正项等比数列的前2项和为6,,则( )
A.128 B.64 C.32 D.16
2.已知直线的倾斜角满足,则的斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.如图,空间四边形中,,点为中点,
点在侧棱上,且,则 ( )
A. B. C. D.
4.一动圆与圆外切,同时与圆内切,则该动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
5.已知圆的方程为,过点的条弦长组成一个等差数列,且过点的
最短弦长和最长弦长分别为,则 ( )
A.5 B.6 C.9 D.
6.如图,已知点是以为直径的圆上的一段圆弧,是以为直径的圆上的一段圆弧,是以为直径的圆上的一段圆弧,则圆与圆的相交弦所在直线被圆截得的弦长为( )
A. B. C. D.
7.已知数列满足,若数列是单调递减数列,则实数λ的取值范围是( )
A. B. C.(-1,1) D.
8.在平面直角坐标系 中,已知抛物线的焦点为是抛物线 上位于第一象限内的任意一点,是线段 上的点,且满足,则直线 的斜率的最大值为
A B. C. D. ( )
二、选择题
9.已知等差数列的公差,等比数列的公比,则下列选项正确的是( )
A.若,则单调递增 B.若,则单调递增
C.可能为等差数列 D.可能为等比数列
10.棱长为2的正方体的侧面(含边界)内有一动点,则 ( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则存在非零向量使
11.已知直线与曲线和都相切,切点分别为、,则( )
A. B.
C.满足条件的直线有条 D.满足条件的直线只有条
三、填空题
12.已知双曲线过点 且渐近线方程为 ,则该双曲线的标准方程是_____
13.已知数列满足若为最大项,则__________.
14已知球内切于正四面体,且正四面体的棱长为,线段是球的一条动直径(,是直径的两端点),点是正四面体的表面上的一个动点,则的最大值是_ _.
四、解答题
15在四棱锥中,底面为正方形, ,平面,分别
为的中点,直线与相交于点.
(1)求到平面的距离; (2)求直线与平面所成角的正弦值.
16.已知抛物线经过点,A,B是抛物线C上异于点O的不同的两点,其中O为
原点.(1)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)若,求面积的最小值.
17.已知数列的前项和为,且.(1)求数列的通项公式;
(2)设,记数列的前项和为,若对任意的,恒成立,
求的取值范围.
18. 已知椭圆的左右顶点为,,上下顶点为,,记四边形的内切圆为.(1)求圆的标准方程;
(2)已知椭圆的右焦点为F,若上两点A,B满足,且.
求证:以AB为直径的圆恒过异于点F的一个定点;
(3)已知P为椭圆上任意一点,过点P作圆的切线分别交椭圆于两点,试求三角形
面积的最小值.
19. 已知是双曲线:的一个焦点,到双曲线的一条渐近线距离为1.
(1)求的方程;
(2)过点且斜率为2的直线交于两点,交的两条渐近线于两点,其中点在第一象限. (i)证明:
(ii)关于轴的对称点为,过点且斜率为2的直线交于另一点,交的两条渐近线于两点,所有的点都在第一象限,记,证明:数列是等比数列,并求其公比.
1.已知正项等比数列的前2项和为6,,则( B )
A.128 B.64 C.32 D.16
2.已知直线的倾斜角满足,则的斜率的取值范围是( C )
A. B. C. D.
3.如图,空间四边形中,,点为中点,点在侧棱上,且,则( C )
A. B. C. D.
4.一动圆与圆外切,同时与圆内切,则该动圆圆心的轨迹方程为( B )
A. B. C. D.
5.已知圆的方程为,过点的条弦长组成一个等差数列,且过点的
最短弦长和最长弦长分别为,则( C )
A.5 B.6 C.9 D.
6.如图,已知点是以为直径的圆上的一段圆弧,是以为直径的圆上的一段圆弧,是以为直径的圆上的一段圆弧,则圆与圆的相交弦所在直线被圆截得的弦长为( A )
A. B. C. D.
【详解】由题得圆为,圆为,圆为;
圆与圆的相交弦所在直线方程为;到直线的距离为,
所以圆与圆的相交弦所在直线被圆截得的弦长为,故选:A
7.已知数列满足,若数列是单调递减数列,则实数λ的取值范围是( A )
A. B. C.(-1,1) D.
【详解】数列是单调递减数列,在 恒成立,
即恒成立,即,
当为奇数时,则恒成立,单调递减,
时,取得最大值为 ,,解得;
当为偶数时,则恒成立,单调递增,
时,取得最小值为20,,解得,
综上,.
8. 在平面直角坐标系 中,已知抛物线的焦点为是抛物线 上位于第一象限内的任意一点,是线段 上的点,且满足,则直线 的斜率的最大值为
A B. C. D. ( D )
【详解】设,由可得:,
即,从而,即,
根据得:. D选项正确.
9. 已知等差数列的公差,等比数列的公比,则下列选项正确的是( AD )
A.若,则单调递增 B.若,则单调递增
C.可能为等差数列 D.可能为等比数列
10.棱长为2的正方体的侧面(含边界)内有一动点,则 (BCD)
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则存在非零向量使
【详解】对于A,, 则
,从而可知点在线段上,由于不垂直侧面,
故不成立,所以A错误;对于B,易证,,从而可知平面,
由,可知点在线段上,因此,所以,B正确;
对于C,
,故C正确;
对于D,设,
所以
,得,从而可知不会是零向量,故D正确. 故选:BCD
11. 已知直线与曲线和都相切,切点分别为、,则( BC )
A. B.
C. 满足条件的直线有条 D. 满足条件的直线只有条
详解】由题可知直线与曲线相切于点,又,所以直线的斜率,
则曲线在点处的切线方程为,即,
直线与曲线相切于点,,则曲线在点处的切线方程为,即, 则,
则,即,可得,即,故B正确,A错误;把代入,得,令,其中,则,当时,,即函数在上单调递减,
当时,,即函数在上单调递增,
所以,又因为,
,所以,,
由零点存在定理可知,函数在区间、上各存在一个零点,
故函数有且只有两个零点,故满足条件的直线有条,故C正确,D错误. 故选:BC.
12. 已知双曲线过点 且渐近线方程为 ,则该双曲线的标准方程是_____
13. 已知数列满足若为最大项,则__________.
【详解】由得,,所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,从而可得到,
所以最大项是第5项或第6项,故或
14.已知球内切于正四面体,且正四面体的棱长为,线段是球的一条动直径(,是直径的两端点),点是正四面体的表面上的一个动点,则的最大值是__.
【解析】由正四面体棱长为,其内切圆的半径为, 由题意,,是直径的两端点,
可得,,
则,
当点在正四面体顶点时,最大,且最大值为, 则的最大值为,
15.在四棱锥中,底面为正方形, ,平面,分别
为的中点,直线与相交于点.
(1)求到平面的距离; (2)求直线与平面所成角的正弦值.
【详解】(1)由平面,且、平面,故、,又底面
为正方形,故,故、、两两垂直,故可以为原点,建立如图所示空间直角坐标系,
则、、、、, 则,,,
设平面的法向量为,则有,即,令,则有、,
故可为, 则到平面的距离;
(2)、,则,则有,
故直线与平面所成角的正弦值为.
16.已知抛物线经过点,A,B是抛物线C上异于点O的不同的两点,其中O为
原点.
(1)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标和准线方程;
(2)若,求面积的最小值.
【详解】(1)由抛物线经过点知,,解得,则抛物线的方程为,
即得抛物线的焦点坐标为,准线方程为.
(2)由题意知,直线不与轴垂直,设直线,由消去,
得,. 设,,则,,
因为,所以,即, 解得(舍去)或,
所以,解得.满足, 所以直线.
当时,与无关,所以直线过定点,设定点为,则的面积为
,
当且仅当,或,时,等号成立, 所以面积的最小值为4.
17. 已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,记数列的前项和为,若对任意的,恒成立,
求的取值范围.
【1】当时,,,解得,
当时,由,可得,相减可得,对也成立,
由此可得数列是首项为,公比为的等比数列,所以,
所以,数列的通项公式为.
【2】,
则
两式相减可得:
, 整理可得,
若对任意的,恒成立,即为恒成立,
设,则,当时,即时,
所以当时,, 所以当时,,当时,,
当时,,当时,,可以看出在处取得最小值,
所以从后才开始递增,即当,,时,,
当时,,所以, 所以的取值范围为.
18. 已知椭圆的左右顶点为,,上下顶点为,,记四边形的内切圆为.
(1)求圆的标准方程;
(2)已知椭圆的右焦点为F,若上两点A,B满足,且.
求证:以AB为直径的圆恒过异于点F的一个定点;
(3)已知P为椭圆上任意一点,过点P作圆的切线分别交椭圆于两点,试求三角形
面积的最小值.
【1】因为椭圆的左右顶点为,,上下顶点为,,所以四边形为菱形,
为其中心点,又,坐标分别为,,可得直线方程为,
则到的距离为,即半径,故圆的标准方程为.
【2】设,,,则,,
又,所以, 结合
可得,,设以AB为直径的圆上的点,则,, ,
化简得,令,则,
解得或,所以该圆恒过异于F定点.
【3】设直线PM方程为,由直线PM与圆相切,可知原点到直线PM的距离,整理可得,将直线PM方程代入椭圆可得,,
整理即有,设,,
则,即,故,
同理,,故、、三点共线,则,
设代入椭圆方程可得,则,
故, 同理,,
从而,,所以,,
得,因此,,当且仅当时等号成立,
故三角形PMN面积的最小值为.
19. 已知是双曲线:的一个焦点,到双曲线的一条渐近线距离为1.
(1)求的方程;
(2)过点且斜率为2的直线交于两点,交的两条渐近线于两点,其中点在第一象限.
(i)证明:
(ii)关于轴的对称点为,过点且斜率为2的直线交于另一点,交的两条渐近线于两点,所有的点都在第一象限,记,证明:数列是等比数列,并求其公比.
【1】由题意,双曲线半焦距,渐近线即, 到渐近线的距离为
, 所以,即双曲线的方程为.
【2】(i)的两条渐近线为,过且斜率为2的直线方程为:,
与联立得,, 设,
可得,; 设,, 与渐近线分别联立
得,,
所以,即,由图象知,
所以.
(ii) 由(i)知,任意斜率为2且与交于右支两点的直线,与渐近线交于,
满足在第一象限,都有,即恒成立. 因为关于轴的对称点为,
由双曲线的对称性知,在双曲线上, 为过且斜率为的直线,则过作斜率为的直线 与关于轴对称,交于,如图,由对称性可得,
因此,由于,直线与直线重合,
对所有都成立,所以三角形都相似, 设直线倾斜角为,即,,, 则直线倾斜角为,
因为直线倾斜角为,则,,
由正弦定理,为定值,又,
所以数列为等比数列,其公比为.
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