内容正文:
濮阳市一高高二年级(2024级)下学期第一次质量检测
数学试题
命题人:濮阳市一高数学命题中心
一、单项选择题: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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 若直线的倾斜角的大小为,则实数=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据直线倾斜角与斜率的关系求出直线斜率,再根据直线方程求出的值.
【详解】因为已知直线的倾斜角为,
所以根据直线倾斜角与斜率的关系,可得直线的斜率.
对直线方程进行变形得.
因为直线的斜率,且直线斜率为,
所以,即.
所以实数的值为.
故选:C.
2. 已知向量,则向量在向量上的投影向量( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用投影向量公式:向量在向量上的投影向量求解.
【详解】,,
,,
向量在向量上的投影向量,
.
故选:D.
3. 已知数列满足,,则( )
A. 4 B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据数列递推式赋值推得3为函数的一个周期,利用周期性即可求得答案.
【详解】因,由可得
故3为该函数的一个周期,所以.
4. 已知直线与椭圆相交于,两点,若线段的中点坐标为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,,利用点差法计算可得.
【详解】依题意直线的斜率存在,设,,
则,即,
又,所以,
即,所以,
即,所以直线的斜率为.
故选:B
5. 在等比数列中,若是方程的两个根,则的值是( )
A. B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据韦达定理以及等比数列的性质即可求解.
【详解】由于是方程的两个根,故,,
因此,从而,
又是等比数列,故,,
故选:B
6. 已知,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分析可知曲线是以为圆心、半径的上半圆,代数式表示曲线上的点与定点连线的斜率,数形结合可得出的最大值.
【详解】由,两边平方整理得,
所以曲线是以为圆心、半径的上半圆,
代数式表示曲线上的点与定点连线的斜率,如下图所示:
由图可知,当点的坐标为,直线的斜率最大,即取最大值,且最大值为,
故选:C.
7. 已知直线,.当时,的值为( )
A. 1 B. C. 或1 D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用两直线平行的充要条件即得.
【详解】由直线,,
∴,得.
故选:B.
8. 如图,椭圆,双曲线与,与有共同的焦点,,它们在第一象限的交点为P,且,若的离心率,则的离心率( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】根据椭圆和双曲线的定义,可得和的表达式,设焦距,根据余弦定理,可得,根据的离心率,代入化简,可得,进而可得,代入双曲线的离心率公式,即可得答案.
【详解】由椭圆的定义得,
由双曲线的定义得,
两式联立得,
设焦距,
由余弦定理得,
整理得,即,
又的离心率,所以,代入上式得,
所以的离心率.
故选:A
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得2分或3分或4分,有选错的得0分.
9. 已知等比数列的公比为,,则( )
A. B.
C. D. 数列是公比为的等比数列
【答案】AB
【解析】
【分析】对A,根据等比数列的定义求解即可;对B,由A可得,进而可得;对C,根据等比数列的求和公式求解即可;对D,根据等比数列的定义判断即可.
【详解】对A,由题知,故A正确;
对B,,故B正确;
对C,,故C错误;
对D,,故数列是首项为,公比为4的等比数列,故D错误.
故选:AB.
10. 若方程所表示的曲线为C,则下面结论正确的是( )
A. 若,则C为椭圆
B. 若,则C为双曲线
C. 若C为双曲线,则焦距可以为
D. 若C为焦点在轴上的椭圆,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据二元二次方程与曲线的关系列不等式求参数范围,依次判断各项的正误.
【详解】对于A,若表示椭圆,则,解得或,A错;
对于B,当时,,此时方程表示焦点在x轴上的双曲线,B对;
对于C,当时,方程,此时,则双曲线的焦距为,C对;
对于D,若表示焦点在轴上的椭圆,则,解得,D对.
故选:BCD
11. 如图,正方体的棱长为2,动点P,Q分别在线段,上,则下列命题正确的是( )
A. 直线BC与平面所成的角等于 B. 点到平面的距离为
C. 异面直线和所成的角为. D. 线段长度的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据直线和平面所成的夹角,点到平面的距离,异面直线所成的角以及异面直线距离的计算方法进行逐项判断.
【详解】解:由题意得:
正方体的棱长为2
对于选项A:连接,设交于O点
平面
即为直线BC与平面所成的角,且,故A正确;
对于选项B:连接,设交于O点
平面
点到平面的距离为,故B正确;
对于选项C:连接、,由正方体性质可知∥
故异面直线和所成的角即为和所成的角
又
为等边三角形
故C错误;
对于选项D:过作,过作,连接PQ
为异面直线之间的距离,这时距离最小;
设,为等腰直角三角形,则,
也为等腰直角三角形,则
为直角三角形
故
当时,取最小值,故,故D正确;
故选:ABD
三、填空题:本题共3小愿,每小题5分,共15分.
12. 已知圆:()与圆:()外切,则______.
【答案】3
【解析】
【分析】由两圆外切进行求解.
【详解】圆:()的圆心为,半径为,
圆:()的圆心为,半径为,
因为圆外切,则.
故答案为:3
13. 如图,在三棱锥中,,M,N分别为BC,AD的中点,则__________.
【答案】1
【解析】
【分析】利用空间向量的线性运算可得,结合空间向量数量积的运算即可得.
【详解】由题意得,,,,,
则,,,
因为,
所以.
14. 已知抛物线的准线为,为抛物线上任意一点,则点到准线的距离和点到直线的距离之和的最小值为___________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据抛物线的定义可知,点到抛物线准线的距离等于点到焦点F的距离,焦点F到直线的距离是所求距离之和的最小值,利用点到直线的距离公式求解.
【详解】抛物线的焦点为,准线方程为,根据题意作图如下,
点到直线的距离为,点到准线的距离为;
由抛物线的定义知:,
点到准线的距离与点到直线的距离之和为,
最小值为点到直线的距离,即.
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. 已知数列中,,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
因为,所以,
设,则,
又因为,
所以是以2为首项,4为公比的等比数列.
(2)
【解析】
【分析】(1)变形为,进而利用等比数列定义证明即可;
(2)先求得,然后结合等比数列求和公式,利用分组求和法求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可知,是以2为首项,4为公比的等比数列,
则,
所以
.
16. 直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线垂直,求直线的方程;
(2)若直线与圆相切,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)求出直线、的交点坐标,求出直线的斜率,可得出直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程;
(2)对直线的斜率是否存在进行分类讨论,在直线的斜率不存在时,直接验证即可;在直线的斜率存在时,设直线的方程为,利用圆心到直线的距离等于圆的半径,可求出的值,综合可得出直线的方程.
【小问1详解】
联立两直线和的方程,解得,,即交点坐标为,
直线的斜率为,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
【小问2详解】
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,圆心到直线的距离,符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
根据题意得:圆心到直线的距离,解得,
所以直线的方程为,即.
综上,直线的方程为或.
17. 已知数列的前项和为,数列是公比为3的等比数列,且.
(1)求数列、的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)当时,当时,结合,求得,再由,利用等比数列的通项公式,即可求解;
(2)由(1)得到,利用乘公比错位相减法,即可求出数列的前项和.
【小问1详解】
因为,所以当时,,
当时,,
当时,,符合上式,所以,
又因为,数列是公比为3的等比数列,所以,
所以数列的通项公式为,数列的通项公式为.
【小问2详解】
由(1)知,,可得,
则,
,
两式相减,可得
,
所以.
18. 在四棱锥中,底面ABCD,,,,M是PD中点.
(1)求证:平面PAB;
(2)若,
①求平面PBC与平面PCD夹角的余弦值;
②在线段BD上是否存在点Q,使得点D到平面MAQ的距离为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
取中点,
为中点,
,且,
又,,
,且,
四边形为平行四边形,即,
平面,平面,
平面;
(2)①;②存在,.
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,根据线线平行证明线面平行;
(2)①建立空间直角坐标系,利用坐标法可求得平面的法向量,利用向量法可得面面角余弦值,再由同角三角函数的基本关系求正弦值;②设,利用向量法表示点到平面的距离,列方程,解方程即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①平面,且,
则以点为坐标原点,,,方向为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
得,,,,,
,,,,
设平面的法向量为,
则,令,则,
设平面的法向量为,
则,令,则,
,
平面与平面所成角的余弦值为;
②存在点满足题意,,,
假设存在点满足题意,设,,
,,
设平面的法向量为,
则,令,则,
所以点到平面的距离,
化简可得,解得或(舍去),即.
19. 设椭圆过点,且离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为椭圆的上顶点,MN为上异于的两点,若直线AM,AN的斜率为,且.求证:以线段MN为直径的圆经过一个定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
【解析】
【分析】(1)由和以及椭圆过点求出参数即可得解;
(2)法一:由题意设直线MN的方程为,联立直线与椭圆方程,利用韦达定理和求出参数m,设该圆过一个定点,利用结合韦达定理分析计算求解即可得证;
法二:同法一得到参数m以及,进而得到圆过定点为,利用同理法一计算即可求证.
【小问1详解】
由椭圆的离心率及,知.
又椭圆过点,所以,解得.
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
法一:证明:由题意知直线MN的斜率存在,设直线MN的方程为.
联立方程得.
设,则.
所以
化简得,解得或(舍去).
所以.
所以.
设该圆过一个定点,则,
所以,即.
将代入化简有对任意实数成立,
所以解得.
故以线段MN为直径的圆过定点.
法二:同法一求出直线在y轴上的截距m得直线MN过定点,
以及,.
题目情境关于轴对称,故若以线段MN为直径的动圆过定点,则该定点在轴上.
设定点为,则.
所以,即.
将代入,得.
化简有对任意实数都成立,
即解得.
故以线段MN为直径的圆过定点.
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濮阳市一高高二年级(2024级)下学期第一次质量检测
数学试题
命题人:濮阳市一高数学命题中心
一、单项选择题: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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 若直线的倾斜角的大小为,则实数=( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,则向量在向量上的投影向量( )
A. B. C. D.
3. 已知数列满足,,则( )
A. 4 B. 2 C. D.
4. 已知直线与椭圆相交于,两点,若线段的中点坐标为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
5. 在等比数列中,若是方程的两个根,则的值是( )
A. B. C. 2 D.
6. 已知,则的最大值为( )
A. B. C. D.
7. 已知直线,.当时,的值为( )
A. 1 B. C. 或1 D.
8. 如图,椭圆,双曲线与,与有共同的焦点,,它们在第一象限的交点为P,且,若的离心率,则的离心率( )
A. B. 2 C. D. 3
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得2分或3分或4分,有选错的得0分.
9. 已知等比数列的公比为,,则( )
A. B.
C. D. 数列是公比为的等比数列
10. 若方程所表示的曲线为C,则下面结论正确的是( )
A. 若,则C为椭圆
B. 若,则C为双曲线
C. 若C为双曲线,则焦距可以为
D. 若C为焦点在轴上的椭圆,则
11. 如图,正方体的棱长为2,动点P,Q分别在线段,上,则下列命题正确的是( )
A. 直线BC与平面所成的角等于 B. 点到平面的距离为
C. 异面直线和所成的角为. D. 线段长度的最小值为
三、填空题:本题共3小愿,每小题5分,共15分.
12. 已知圆:()与圆:()外切,则______.
13. 如图,在三棱锥中,,M,N分别为BC,AD的中点,则__________.
14. 已知抛物线的准线为,为抛物线上任意一点,则点到准线的距离和点到直线的距离之和的最小值为___________.
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. 已知数列中,,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的前项和.
16. 直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线垂直,求直线的方程;
(2)若直线与圆相切,求直线的方程.
17. 已知数列的前项和为,数列是公比为3的等比数列,且.
(1)求数列、的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
18. 在四棱锥中,底面ABCD,,,,M是PD中点.
(1)求证:平面PAB;
(2)若,
①求平面PBC与平面PCD夹角的余弦值;
②在线段BD上是否存在点Q,使得点D到平面MAQ的距离为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
19. 设椭圆过点,且离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为椭圆的上顶点,MN为上异于的两点,若直线AM,AN的斜率为,且.求证:以线段MN为直径的圆经过一个定点,并求出该定点的坐标.
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