内容正文:
高二数学寒假开学练习卷(二)
出题:余敏杰
一、单选题
1. 双曲线的渐近线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据双曲线的标准形式结合渐近线方程求解即可.
【详解】即,故渐近线方程.
故选:A
2. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数的定义对函数求导代入计算即可.
【详解】易知,
所以.
故选:A.
3. 已知数列为等比数列,,若的前3项和为7,则数列的前3项和为( )
A. 7 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设数列的公比为,由已知可得,进而计算,得解.
【详解】设数列的公比为,则,即,
所以.
故选:D.
4. 已知抛物线的一条弦恰好以为中点,则弦所在直线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设A(x1,y1),B(x2,y2),代入抛物线方程,两式作差,运用平方差公式和直线的斜率公式,以及中点坐标公式,可得直线的斜率,再由点斜式方程可得所求直线方程.
【详解】由题意得:设,都在抛物线上
,直线还经过,
所以直线方程为
故选:B
【点睛】本题考查抛物线的方程的运用和点差法求直线方程,考查直线的斜率公式和中点坐标公式的运用,化简运算能力,属于中档题.
5. “太极图”因其形状如对称的阴阳两鱼互抱在一起,故也被称为“阴阳鱼太极图”.如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”.图中曲线为圆或半圆,已知点是阴影部分(包括边界)的动点.则的最小值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】转化为点与点连线的斜率,然后结合图像由直线与圆的位置关系求解.
【详解】
记,则为直线的斜率,
故当直线与半圆相切时,斜率最小,
设,则,解得或(舍去),
即的最小值为.
故选:C.
6. 已知双曲线左、右顶点分别为.若直线与两条渐近线分别交于,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】将双曲线渐近线分别与直线联立,求得两点的横坐标,结合可得,运算得解.
【详解】因为渐近线方程,所以,解得,同理,
由,则,即,整理得,
所以离心率.
故选:D.
7. 过点可作函数,的三条切线,则下列结论可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设切点为,利用导数的几何意义求出切线方程,再由切线过点得到,令,,依题意与在上有三个交点,求出函数的导函数,分、、、、五种情况讨论,说明函数的单调性,求出函数的极值,即可得到需满足的条件,从而得解.
【详解】设切点为,又,所以,则,
所以切线方程为,
又切线过点,所以,即,
令,,依题意与在上有三个交点,
又,
当,则时,时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
则与在上不可能有三个交点,故舍去;
同理可得当时与在上不可能有三个交点,故舍去;
当时恒成立,则在上单调递增,
与在上不可能有三个交点,故舍去;
当时,令,解得或,
当或时,当时,
所以在,上单调递减,在上单调递增,
又,,,,
所以且;
当时,令,解得或,
当或时,当时,
所以在,上单调递减,在上单调递增,
又, ,,,
所以且.
综上可得,可能成立的只有.
故选:C
【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
8. 定义若数列的前n项和,数列满足,,令,且恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意求得,结合,且恒成立,得到,或者,列出不等式,即可求得取值范围.
【详解】解:因为,
当时,,
当时,,满足上式,
故
因为,
所以即,
所以,即
因为,且恒成立,
所以,或者,
即或者,
解得或者,
所以
故选:B.
二、多选题
9. 关于曲线,下列说法正确的是( )
A. 若,则曲线表示圆
B. 若,则曲线表示抛物线
C. 若,则曲线表示椭圆
D. 若,则曲线表示双曲线
【答案】AD
【解析】
【分析】分,,,,多种情况分别对进行变形,对照圆、抛物线、椭圆、双曲线的方程即可做出判断.
【详解】若,,表示以为圆心,半径为的圆,故A正确,但C不正确;
若,则,时,表示两条直线,时不表示任何图形;若,则,时,表示两条直线,时不表示任何图形.故B不正确;
若,则表示焦点在轴上的双曲线;若,则表示焦点在轴上的双曲线.故D正确.
故选:AD.
10. 已知圆,圆,则下列说法正确的是( )
A. 圆,恒有公共点
B. 圆,至多有三条公切线
C. 若圆平分圆的周长,则
D. 若圆平分圆的周长,则的最小值为9
【答案】ABD
【解析】
【分析】由两圆方程的常数项都为0,可知两圆都过原点,且知两圆一定不外离,由此判断A、B;由题中条件,得到公共弦所在直线过点,求出公共弦所在直线方程并代入点列出方程即可判断C;利用C中得到的的关系将转化为二次函数即可求解判断D.
【详解】解:圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
对于A,圆和圆都一定过原点,则圆,恒有公共点,故A正确;
对于B,由选项A可得两圆一定不外离,所以公切线至多有三条,所以B正确;
对于C,圆平分圆的周长,则两圆的公共弦必过圆的圆心,
联立,整理可得,
所以,即,所以C不正确;
对于D,由C可得,即,
所以,
当时的最小值为9,所以D正确.
故选:ABD.
11. 设函数,则()
A B. 当时,
C. 当时, D. 当,时,
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,先确定的范围,结合对数函数性质判断A,判断函数的单调性,结合单调性判断B,举反例判断C,分别在,条件下结合函数单调性,幂函数性质证明,判断D.
【详解】对于A,由有意义可得,
所以,,
所以,
所以,,
所以,
因为,所以,
所以当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
若,则,,
所以,
所以,B正确;
取,,
,
所以,故,C错误;
当时,.
当时,不妨设,
①当时,,
所以,
设,,
则,设,,
则,
令,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以在上单调递增,
所以,
所以,
因为,
所以,
所以,即,
所以,
②当时,,
,
设,,
则,所以在上单调递减,
所以,即,
因为,所以,,,
所以,即,
所以,
③当时,
若,则,
由②知,,
所以,故,
若,则,
由①知,,
所以,故,
若,则,
,,所以
综上可知,,都有,D正确;
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:选项D的判断的关键在于将命题转化为命题的判断,再通过分区间同理,结合幂函数的性质判断结论.
三、填空题
12. 已知平面的一个法向量为,点在平面内,则点到平面的距离为 _____.
【答案】##
【解析】
【分析】根据点面距公式求得正确答案.
【详解】,
到平面的距离为.
故答案为:
13. 已知数列满足,,则的前20项和为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据递推公式分别计算各项求解前20项和即可.
【详解】数列满足,,
则
.
故答案为:.
14. 若函数的图象恰好经过三个象限,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】由,,当时,,可得必过第一、第三、四象限,问题转化为只需不经过第二象限,即当时,恒成立,分和讨论求解.
【详解】因为,,当时,,故必过第一、第三、四象限,
所以只需不经过第二象限,
当时,,由,可得恒成立,
当时,上式成立,
当时,取,不合题意,
综上,实数的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题
15. 已知数列满足:,其前项和为.
(1)证明:为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)证明:.
【答案】(1)证明见解析,
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据已知条件化简,再应用等比数列定义计算证明,最后应用等比数列的通项公式计算求解;
(2)应用不等式关系及等比数列求和公式计算证明.
【小问1详解】
由题意每一项都不为零.由得,
又,
因此是首项为,公比为的等比数列,
所以,故;
【小问2详解】
对于任意的正整数,因为,所以,
求和得到.
16. 已知直线与双曲线的右支交于不同的两点,.
(1)求实数的取值范围;
(2)直线与轴交于点,是否存在实数使得成立?若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设直线,代入双曲线方程化简,利用根与系数的关系结合判别式可求出实数的取值范围;
(2)根据成立,得出,结合韦达定理计算求参.
【小问1详解】
由,得,
由,得成立.
设,则,
因为直线与双曲线的右支相交于不同的两点,
所以,即,
所以,综上得,
解得.
小问2详解】
令得,依题意,
因为,且,
因为,所以,
所以,所以,
所以,
所以,计算得,又因为,
所以.
17. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,侧棱底面,分别在棱上,为线段的中点.
(1)若是的中点,求与平面所成角的正弦值;
(2)若,求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用线面角的向量坐标公式计算即可;
(2)分别求出平面与平面的法向量,再利用面面角的向量坐标公式计算即可.
【小问1详解】
因为底面是正方形,为线段的中点,侧棱底面,
以为原点,分别为轴正方向建立空间直角坐标系;
则,
由题意,是的中点,则,
故,
设平面的法向量为,则,
令,得;
记与平面所成角为,则,
故与平面所成角正弦值为.
【小问2详解】
,故,
故;又平面,
平面,故平面,
故平面的法向量,
平面的法向量,
记平面与平面的夹角为,则,
故平面与平面的夹角的余弦值为.
18. 已知为实数,函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,若恒成立,求的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)函数在上单调递减,在单调递增
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求导,判断导数正负得解;
(2)设,求导得,令,分和讨论,验证;
(3)由(2),当时,,令,可得,得,求和得证.
【小问1详解】
由,
令,得,
令,得,
所以在上单调递减,在单调递增.
【小问2详解】
设,,
则,,令,
①当即时,令,故在上单调递增,
故,所以在上单调递增,故,符合题意;
②当即时,当时,,即单调递减,
故,单调递减,故,不符合题意;
综上,.
【小问3详解】
由(2),当时,,当且仅当时,等号成立,
令,则,
整理得,
所以,
即.
19. 已知是抛物线的焦点,是抛物线的准线与轴的交点,.
(1)求抛物线的方程;
(2)设为坐标原点,为圆的一条不垂直于轴的直径,分别延长,交抛物线于、两点.
①直线,,的斜率分别为,,,证明:为定值;
②求四边形面积的最小值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②
【解析】
【分析】(1)由题意求出即可得解;
(2)①①设直线的方程为,联立直线与抛物线方程,求出点的坐标,将用替换,可得点的坐标,再根据斜率公式化简即可得证;
②联立直线与圆的方程,求出点的坐标,即可求出,将用替换,可得,再根据四边形的面积化简整理即可得解.
【小问1详解】
由题意可得,
所以抛物线的方程为;
【小问2详解】
①设直线的方程为,则直线的方程为,
联立,消得,解得或,
所以,
将用替换,可得,
,
则,,
所以,
所以为定值;
②联立,消得,
解得或,
所以,
所以,
将用替换,可得,
故四边形的面积
,
令,
则,
所以,
设,
则,
所以函数在上单调递增,
所以当,即时,取得最小值,最小值为,
所以四边形面积最小值为.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理过程中消去变量,从而得到定值.
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高二数学寒假开学练习卷(二)
出题:余敏杰
一、单选题
1. 双曲线的渐近线方程是( )
A. B.
C. D.
2. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
3. 已知数列为等比数列,,若的前3项和为7,则数列的前3项和为( )
A. 7 B. C. D.
4. 已知抛物线的一条弦恰好以为中点,则弦所在直线的方程是( )
A B. C. D.
5. “太极图”因其形状如对称的阴阳两鱼互抱在一起,故也被称为“阴阳鱼太极图”.如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”.图中曲线为圆或半圆,已知点是阴影部分(包括边界)的动点.则的最小值为( )
A B. C. D. 1
6. 已知双曲线左、右顶点分别为.若直线与两条渐近线分别交于,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
7. 过点可作函数,的三条切线,则下列结论可能成立的是( )
A. B.
C. D.
8. 定义若数列的前n项和,数列满足,,令,且恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9. 关于曲线,下列说法正确的是( )
A. 若,则曲线表示圆
B. 若,则曲线表示抛物线
C. 若,则曲线表示椭圆
D. 若,则曲线表示双曲线
10. 已知圆,圆,则下列说法正确的是( )
A 圆,恒有公共点
B. 圆,至多有三条公切线
C. 若圆平分圆的周长,则
D. 若圆平分圆周长,则的最小值为9
11. 设函数,则()
A. B. 当时,
C. 当时, D. 当,时,
三、填空题
12. 已知平面的一个法向量为,点在平面内,则点到平面的距离为 _____.
13. 已知数列满足,,则的前20项和为__________.
14. 若函数的图象恰好经过三个象限,则实数的取值范围是___________.
四、解答题
15. 已知数列满足:,其前项和为.
(1)证明:为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)证明:.
16. 已知直线与双曲线的右支交于不同的两点,.
(1)求实数的取值范围;
(2)直线与轴交于点,是否存在实数使得成立?若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由.
17. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,侧棱底面,分别在棱上,为线段的中点.
(1)若是的中点,求与平面所成角的正弦值;
(2)若,求平面与平面的夹角的余弦值.
18. 已知实数,函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,若恒成立,求的取值范围;
(3)证明:.
19. 已知是抛物线的焦点,是抛物线的准线与轴的交点,.
(1)求抛物线的方程;
(2)设为坐标原点,为圆的一条不垂直于轴的直径,分别延长,交抛物线于、两点.
①直线,,的斜率分别为,,,证明:为定值;
②求四边形面积的最小值.
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