内容正文:
大庆实验中学2025—2026学年度下学期高二年级开学考试
数学试题
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求.
1. “”是“曲线表示椭圆”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】先将命题“曲线表示椭圆”化简求得的范围判断即可.
【详解】若曲线表示椭圆,则,得
所以“”是“曲线表示椭圆”的必要不充分条件.
故选:B
2. 已知数列满足,且对任意的,都有,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由递推关系可得:
当时,,代入得,
用换得:,与两式相除得:
,即,所以对所有成立,
因此数列隔项成等比,公比为,
当时,,则,
所以.
3. 已知函数 恰有 3 个不同的极值点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先求函数的导数,再由题意转化为与函数在区间恰有2个交点,再利用函数的导数分析函数的图像和性质,即可求解.
【详解】,令,得或,
即或,设函数,则,
当时,,则在上单调递减;当时,,则在上单调递增,
故,因为,所以,则,即,因为有 3 个不同的极值点,
所以不是关于的方程的解,所以
故选:A
4. 已知,是椭圆:的两个焦点,为上一点,且的内切圆半径为,若在第一象限,则点的纵坐标为( )
A. B. 1 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查椭圆的定义和性质,以及三角形面积公式的应用,解题的关键在于利用椭圆的定义求出的周长,再结合三角形面积公式建立等式求解点的纵坐标.
【详解】由题知,,
所以.
设的内切圆半径为,因为(根据面积相等列出方程),
所以,得.
故选:B
5. 若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A. 0 B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,设切点为,由导数求出切线的斜率,进而使用点斜式求出切线的方程,与比较系数,即可求得切线方程为,设,设切点为,同理可求出切线的方程,再与比较系数,即可求得的值.
【详解】设,,设切点为,则切线斜率为,
则切线方程为,即,
由题意得,即,解得,
即与的公切线为,
,,设切点为,则切线斜率为,
则切线方程为,即,
由题意得,即,解得,
故选:A.
6. 已知F为抛物线的焦点,C的准线和轴交于点P,点M在抛物线C上,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用,结合圆与抛物线的交点得出M点的横坐标,再由抛物线的定义得,又因为,求得即得.
【详解】因为C的准线和轴交于点,且.
根据题意可得图形,
由已知,可知满足,
又因为M在抛物线C上,所以,
所以,所以,因此,M点的横坐标是,
由抛物线的定义知, 且,
所以,所以.
故选:B.
7. 已知为坐标原点,若椭圆上存在三点,,,使四边形为正方形,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据正方形可得的对称性,从而可确定的位置,故可求的坐标,代入椭圆方程后可求离心率.
【详解】设,因为四边形为正方形,故,
故,而,
故,故,或,
因不重合且不共线,故或,
故关于轴对称或关于轴对称,
若关于轴对称,不妨设为上顶点,则,
因为四边形为正方形,故,则或,
故,故,而,故不成立,舍;
若关于轴对称,不妨设为右顶点,则,
因为四边形为正方形,故,则或,
故,故,故即,
故选:D.
8. 已知满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将已知等式变形为结构相同的形式,从而可构造函数,根据所构函数的单调性得到之间的一个等式,代入后根据基本不等式可求最值.
【详解】因为,
所以,
即.
令,则.
因为均为上的增函数,
所以为上的增函数(或由知为上的增函数),
所以,所以,,
所以,当且仅当,即时等号成立.
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分
9. 在平面直角坐标系中,已知两定点,,动点满足,记点的运动轨迹为曲线,则下列说法正确的是( )
A. 曲线关于轴、轴和坐标原点对称
B. 周长的最小值为
C. 面积的最大值为
D. 点到坐标原点距离的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】先判定轨迹方程的类型,求出轨迹方程,后用卡西尼卵形线中的焦点三角形的方法求解即可.
【详解】对于A,设,由得,
即,故轨迹为卡西尼卵形线,
以替换方程不变,替换方程不变,
,同时分别替换,方程不变,所以曲线关于轴、轴和坐标原点对称,故选项A正确;
对于B,的周长,
当且仅当时等号成立,故选项B正确;
对于C,,
当且仅当时,等号成立,所以当,
即时,取得最大值,最大值为1,
所以的最大面积,故选项C错误;
对于D,,
即,即,即,
当且仅当,即,时等号成立,故选项D正确,
故选:ABD.
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的单调递减区间是
B. 若,则方程有两个不等的实根
C. 若点是曲线上的动点,则点到直线距离的最小值为
D. 若过点可以作曲线的三条切线,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A,由及函数连续性可判断;对B、D,将问题转化为两个函数图象交点的个数问题,画出函数的大致图象,结合图象可判断;对C,当在点处的切线与直线平行时,点到直线的距离最小,求出点坐标,用点到直线距离公式求最值.
【详解】对于A:,由得,又函数在连续,
所以的单调递减区间是,A正确;
对于B:当时,单调递增;
当时,单调递减;
当时,取得最大值,又时,;
时,,所以的图象大致如图:
当时,函数与函数图象有两个交点,
即方程有两个不等的实根,B错误;
对于C:当曲线在点处的切线与直线平行时,点到直线的距离最小,
设点,则,解得,此时,
点到直线的距离,C正确;
对于D:设过点的切线切点为,则,整理得,
若过点可以作曲线的三条切线,则函数与函数有三个交点,
对函数,
当时,函数单调递减;
当时,函数单调递增;
当时,函数单调递减.
又当时,;当时,;时,;时,,
所以函数的图象大致如下:
则当时,函数与函数有三个交点,
此时过点可以作曲线的三条切线,D正确.
故选:ACD.
11. 已知数列的通项公式是.设为数列的前项和,下列结论正确的是( )
A. 当时, B. 当时,
C. 若存在,使得,则 D. 不存在,使得
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,根据题意直接计算判断即可;对于B,分、两种情况讨论求解即可判断;对于C,利用周期性,故的正负,只需考查即可,分奇偶项求和即可;对于D,由,设,再利用错位相减法求和判断符号即可求解.
【详解】对于A,,
,
,,故A错误;
对于B,当,即时,,不符题意;
当,即时,又为偶数, 所以,
即,,,解得;
综上,当时,,故B正确;
对于C,时,,则数列是周期数列,周期为,
所以的正负,只需考查即可,
时,奇数项是首项,公差为的等差数列,
偶数项是首项为,公比为的等比数列,
当时,
,
时,,时,,
所以若存在,使得,则,故C正确;
对于D,,
设,其前项和为,
,
,
相减得
,
,
当时,,
时,,又为周期数列,
所以不存在,使得,故D正确.
故选:BCD.
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
三、填空题:本题共3小题,每空5分,共15分.把答案填在答题卡的相应位置.
12. 在递增的等比数列中,,,则______.
【答案】2026
【解析】
【分析】由及等比数列的性质可求得,根据等比数列的增减性可判断公比的范围,根据列方程可求得公比,进而求解.
【详解】因为是等比数列,设其公比为,
所以,又,所以,解得.
所以等比数列的通项公式为,
又是递增的等比数列,由指数函数的性质可知.
由知,即,
整理得,解得或(舍去),
所以.
所以.
13. 已知是椭圆上关于原点对称的两点,是的右焦点,的延长线交于点,则的离心率为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】设椭圆的左焦点为,证明四边形为平行四边形,设,结合椭圆定义和余弦定理可得,在中,由余弦定理可得的关系,由此可求离心率.
【详解】如图,设椭圆的左焦点为,连接、、,
由题意可知,关于原点对称,且为的中点,所以四边形为平行四边形,
因为,所以,
由,设,则,
所以,,,
在中,由余弦定理得,
,
,解得,所以,
在中,由余弦定理得,
所以,解得,故椭圆的离心率.
故答案为:.
14. 圆给人以“半径越小越弯曲”“同一个圆在各处的弯曲程度都相同”的直观印象,我们通常用“曲率”来刻画曲线在某处的弯曲程度.设函数的定义域为D,其导数为,的导数为,,将称为曲线在处的曲率,曲率越大弯曲程度越大.则余弦曲线曲率K的最大值为______
【答案】1
【解析】
【分析】先求出的一阶导数和二阶导数,将其代入曲率公式,通过换元法将三角函数形式的函数转化为普通代数函数,再利用函数求最值的方法求解最大值.
【详解】对于,求一阶、二阶导数:,
因此,
代入曲率公式得:,
设,由得,且,因此:,
由于,求的最大值等价于求的最大值,
设,对求导:,
因此在上单调递减,最大值在处取得:,即,得,
故曲率的最大值为.
四、解答题:本大题共5小题,其中15题满分13分,16、17题满分15分,18、19题满分17分,共77分.把答案填在答题卡的相应位置.
15. 在平面内,已知点,圆:,点是圆上的一个动点,记线段的中点为.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若直线:与的轨迹交于,两点,是否存在直线,使得(为坐标原点),若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在直线l,使得,此时.
【解析】
【分析】设出点Q,根据Q是PA中点的坐标,利用中点坐标公式求出P的坐标,根据P在圆上,得到Q轨迹方程;
设,,将代入圆的方程,可得,由,得k的取值范围,利用根与系数的关系可得的k值.
【详解】设,点P的坐标为,
点,且Q是线段PA的中点,
,,
在圆C:上运动,
,即;
点Q的轨迹方程为;
设,,
将代入方程圆的方程,即,.
由,得,
,,
,
,
即,
解得舍,或.
存在直线l,使得,此时.
【点睛】本题考查了直线与圆相交关系、一元二次方程的根与系数的关系、向量数量积运算性质、中垂线的应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
16. 已知函数,.
(1)求的单调区间;
(2)设是函数的两个极值点,证明:.
【答案】(1)答案见解析;
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求出定义域,求导,分与两种情况,解不等式得到单调区间;
(2)转化为是方程的两不等正根,结合根的判别式得到,令,得到,计算出,构造函数,求导,得到函数单调性和最值,得到证明.
【小问1详解】
的定义域为,
,
当时,恒成立,在上单调递增,
当时,令,得,单调递增,
令,得,单调递减,
综合得:当时,的单调递增区间为,无减区间;
当时,的单调递增区间为,的单调递减区间为;
【小问2详解】
,
则,
因为是函数的两个极值点,
即是方程的两不等正根,
所以,得,
令,则,
得,
则,
所以
,
则,
令,则,
所以在上单调递增,
所以,
所以,即.
【点睛】方法点睛:极值点个数的判断问题,一般转化为方程根的个数,求导后若可以化为二次函数,可以利用根的判别式及韦达定理求解,若不是二次函数,则研究函数的单调性,借助函数图象研究,在完成此类题目时,往往会将多元问题转化为一元问题进行解决.
17. 已知数列为等比数列,为等差数列,且,,.
(1)求,的通项公式;
(2)数列的前项和为,集合共有5个元素,求实数的取值范围;
(3)若数列中,,,求证:.
【答案】(1)
,
(2)
.
(3)
由,
则当时,
,
当时,也满足上式,
所以,
,
所以原不等式成立.
【解析】
【分析】(1)设数列的公比为,数列的公差为,由已知易得,,可求,;
(2)设数列,可求得,,进而可得,可得,可求的取值范围为.
(3),进而计算可得不等式成立.
【小问1详解】
设数列的公比为,数列的公差为,
则由,,所以,所以,
,即,所以,
所以;
【小问2详解】
设数列,
则,
所以
,
,
令,
,
可得,
故当时,最大,
且,
所以,即的取值范围为.
【小问3详解】
略.
18. 已知抛物线的焦点为,为其准线上一点,过引抛物线的两条切线,切点分别为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)求的外接圆面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用抛物线的焦点坐标,可得答案;
(2)利用抛物线的性质,先证明,得到为直角三角形,其外接圆直径为,建立起的函数关系式,利用导数求最值即可.
【小问1详解】
因为抛物线的焦点为,
所以,即抛物线的方程为:;
【小问2详解】
设,,,
由得,得,所以,,
因此直线的方程为,直线的方程为,
所以,,
故、是方程,即的两根,故,
由,则,,,
则,故,
则的外接圆直径为,,
,
令,,
则,
则当时,,故在上单调递减,
当时,,故在上单调递增,
故,
故,则的外接圆半径,
故的外接圆面积的最小值为.
19. 已知函数
(1)若 ,求 在点 的切线方程;
(2)若 ,求 的取值范围;
(3)若 ,设 ,且 ,证明: .
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据函数切线方程的求法求解即可;
(2)将不等式转化为,令,所以,利用导函数求出即可;
(3)利用导数及零点存在定理,结合基本不等式的性质即可求解.
【小问1详解】
当时,,,
,则,
所以 在点 的切线方程为,即.
【小问2详解】
由可得,即,
令,所以.
,
显然,令,
则,
所以在上单调递减,因为,所以时,;时,.
所以在上单调递增,在上单调递减,所以,所以,
所以 的取值范围为.
【小问3详解】
由(2)知,当时,当且仅当时等号成立,
因为,所以,则,即,
同理可得,所以,即,
当时,,,
当时,,单调递增.
令,则,
当时,,当时,,
所以当时,,即在单调递增,所以在单调递增,
又,,所以存在唯一,使得,
当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增.
又,,
则存在唯一,使得,因此当时,当时,,且,所以,即,
又,则,即,所以,所以.
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大庆实验中学2025—2026学年度下学期高二年级开学考试
数学试题
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求.
1. “”是“曲线表示椭圆”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
2. 已知数列满足,且对任意的,都有,则( )
A. B. C. D.
3. 已知函数 恰有 3 个不同的极值点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 已知,是椭圆:的两个焦点,为上一点,且的内切圆半径为,若在第一象限,则点的纵坐标为( )
A. B. 1 C. D.
5. 若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A. 0 B. 1 C. D.
6. 已知F为抛物线的焦点,C的准线和轴交于点P,点M在抛物线C上,若,则( )
A. B. C. D.
7. 已知为坐标原点,若椭圆上存在三点,,,使四边形为正方形,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 已知满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分
9. 在平面直角坐标系中,已知两定点,,动点满足,记点的运动轨迹为曲线,则下列说法正确的是( )
A. 曲线关于轴、轴和坐标原点对称
B. 周长的最小值为
C. 面积的最大值为
D. 点到坐标原点距离的最小值为
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的单调递减区间是
B. 若,则方程有两个不等的实根
C. 若点是曲线上的动点,则点到直线距离的最小值为
D. 若过点可以作曲线的三条切线,则
11. 已知数列的通项公式是.设为数列的前项和,下列结论正确的是( )
A. 当时, B. 当时,
C. 若存在,使得,则 D. 不存在,使得
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
三、填空题:本题共3小题,每空5分,共15分.把答案填在答题卡的相应位置.
12. 在递增的等比数列中,,,则______.
13. 已知是椭圆上关于原点对称的两点,是的右焦点,的延长线交于点,则的离心率为__________.
14. 圆给人以“半径越小越弯曲”“同一个圆在各处的弯曲程度都相同”的直观印象,我们通常用“曲率”来刻画曲线在某处的弯曲程度.设函数的定义域为D,其导数为,的导数为,,将称为曲线在处的曲率,曲率越大弯曲程度越大.则余弦曲线曲率K的最大值为______
四、解答题:本大题共5小题,其中15题满分13分,16、17题满分15分,18、19题满分17分,共77分.把答案填在答题卡的相应位置.
15. 在平面内,已知点,圆:,点是圆上的一个动点,记线段的中点为.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若直线:与的轨迹交于,两点,是否存在直线,使得(为坐标原点),若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
16. 已知函数,.
(1)求的单调区间;
(2)设是函数的两个极值点,证明:.
17. 已知数列为等比数列,为等差数列,且,,.
(1)求,的通项公式;
(2)数列的前项和为,集合共有5个元素,求实数的取值范围;
(3)若数列中,,,求证:.
18. 已知抛物线的焦点为,为其准线上一点,过引抛物线的两条切线,切点分别为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)求的外接圆面积的最小值.
19. 已知函数
(1)若 ,求 在点 的切线方程;
(2)若 ,求 的取值范围;
(3)若 ,设 ,且 ,证明: .
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