内容正文:
高二数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若数列-1,a,b,c,-9是等比数列,则实数b的值为( )
A. -5 B. -3 C. 3 D. 3或-3
2. 在等差数列中,,则该数列公差d等于
A. B. 或 C. - D. 或-
3. 已知公比为的等比数列的首项,则“”是“”的
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 设等比数列的前项和为,若,则( )
A. B. 16 C. 12 D.
5. 设等差数列的前项和为,若,,则满足的的最小值为( )
A. 8 B. 13 C. 14 D. 15
6. 设F为双曲线C:(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P、Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为
A. B.
C 2 D.
7. 李华准备通过某银行贷款8800元,后通过分期付款方式还款,银行与李华约定:每个月还款一次,分12次还清所有欠款,且每个月的还款额都相等,贷款的月利率为,则李华每个月的还款额为( )(精确到0.01元,参考数据)
A 733.21元 B. 757.37元 C. 760.33元 D. 770.66元
8. 数列满足,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知数列的前项和,则下列说法正确的是( )
A. B. 为中的最大项
C. D.
10. 如图,在正方体中,点P在线段上运动,则下列结论正确的是( )
A. 直线平面
B. 三棱锥的体积为定值
C. 异面直线与所成角的取值范围是
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
11. 设首项为1的数列的前项和为,若,则下列结论正确的是( )
A. 数列为等比数列
B. 数列的通项公式为
C. 数列为等比数列
D. 数列的前n项和为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 记为数列的前项和,若,则_____________.
13. 数列满足:,,且,则数列的通项公式为________.
14. 数列中,且满足,,则数列的前2024项的和为_____.
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. 已知等差数列的公差大于0,且,分别是等比数列的前三项.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
16. 已知等差数列的前项和为,且,数列满足,.
(1)求数列和通项公式;
(2)求数列的前项和,并求的最小值.
17. 已知四边形为正方形,为,的交点,现将三角形沿折起到位置,使得,得到三棱锥.
(1)求证:平面平面;
(2)棱上是否存在点,使平面与平面夹角的余弦值为?若存在,求;若不存在,说明理由.
18. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线焦点为,椭圆的右顶点为,离心率为,且为线段的中点,为坐标原点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作直线交于两点,射线分别交于两点,记和的面积分别为和,求的取值范围.
19. 对于数列,其前项和记为,已知.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)设,数列的前项和为,记,
(i)求;
(ii)证明:.
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高二数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若数列-1,a,b,c,-9是等比数列,则实数b的值为( )
A. -5 B. -3 C. 3 D. 3或-3
【答案】B
【解析】
【分析】根据等比数列的性质求解.
【详解】由题意,又数列的奇数项同号,即,所以.
故选:B.
2. 在等差数列中,,则该数列公差d等于
A B. 或 C. - D. 或-
【答案】D
【解析】
【详解】解:由等差数列的性质可知: ,
据此可得: ,解得: 或 ,
等差数列的公差: 或 .
本题选择D选项.
3. 已知公比为的等比数列的首项,则“”是“”的
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】
根据等比数列的性质可得,若,可得,然后再根据充分条件和必要条件的判断方法即可得到结果.
【详解】由于公比为的等比数列的首项,
所以,
若,则,所以,即或,
所以公比为的等比数列的首项,
则“”是“”的充分不必要条件,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了等比数列的相关性质和充分必要条件的判断方法,熟练掌握等比数列的性质是解题的关键.
4. 设等比数列的前项和为,若,则( )
A. B. 16 C. 12 D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由知,公比,由计算,代入求值即可.
【详解】因为等比数列的前项和为,且,
所以,且,
解得:,
所以
故选:D
【点睛】本题主要考查了等比数列求和公式,考查了运算能力,属于中档题.
5. 设等差数列的前项和为,若,,则满足的的最小值为( )
A. 8 B. 13 C. 14 D. 15
【答案】C
【解析】
【分析】利用等差数列的性质即可求解.
详解】由题意得,,所以,
所以,又,所以,故数列是递增的等差数列,
所以,,因为,
所以,,
又,所以满足的的最小值为.
6. 设F为双曲线C:(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P、Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为
A. B.
C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】准确画图,由图形对称性得出P点坐标,代入圆的方程得到c与a关系,可求双曲线的离心率.
【详解】设与轴交于点,由对称性可知轴,
又,为以为直径的圆的半径,
为圆心.
,又点在圆上,
,即.
,故选A.
【点睛】本题为圆锥曲线离心率的求解,难度适中,审题时注意半径还是直径,优先考虑几何法,避免代数法从头至尾,运算繁琐,准确率大大降低,双曲线离心率问题是圆锥曲线中的重点问题,需强化练习,才能在解决此类问题时事半功倍,信手拈来.
7. 李华准备通过某银行贷款8800元,后通过分期付款的方式还款,银行与李华约定:每个月还款一次,分12次还清所有欠款,且每个月的还款额都相等,贷款的月利率为,则李华每个月的还款额为( )(精确到0.01元,参考数据)
A. 733.21元 B. 757.37元 C. 760.33元 D. 770.66元
【答案】B
【解析】
【分析】首先可设每一期所还款数为元,然后结合题意列出每期所还款本金,并根据贷款元列出方程,最后借助等比数列前项和公式进行计算即可得出结果.
【详解】设每一期所还款数为元,
因为贷款的月利率为,
所以每期所还款本金依次为,
则,
即,
,
,
,
即李华每个月所要还款约元.
故选:B.
8. 数列满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由已知条件计算出数列的通项公式,然后运用裂项求和法求出结果,注意的情况进行分类讨论.
【详解】,取,
相减,
,
则推出
当时,
原式
故选:A
【点睛】方法点睛:在数列求和中的方法:(1)裂项求和法;(2)分组求和法;(3)错位相减法;(4)倒序相加法等.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知数列的前项和,则下列说法正确的是( )
A. B. 为中的最大项
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题意,先由求得,然后根据等差数列求和,以及性质逐一判断,即可得到结果.
【详解】对于A:当时,;当时,,
经检验,当时,,故,A正确;
对于B:令,则,故当时,,故和为中的最大项,B错误;
对于C:,C正确;
对于D:
,D错误.
故选:AC
10. 如图,在正方体中,点P在线段上运动,则下列结论正确的是( )
A. 直线平面
B. 三棱锥的体积为定值
C. 异面直线与所成角的取值范围是
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A项利用线面垂直的判定定理及线面垂直的性质定理可证;B项利用线面平行的判定定理,得出平面,再根据三棱锥的体积公式求解即可;CD项,通过建立空间直角坐标系,利用向量坐标法表示线线角与线面角,建立函数关系求解范围与最值即可进行判断.
【详解】A项,如图,连接.
,,,
且平面,
平面,平面,
,同理,,
,且平面,
直线平面,故A正确;
B项,,且,
四边形是平行四边形.
,平面,平面,
平面,点P在线段上运动,
到平面的距离,即点到平面的距离,其为定值,
又的面积是定值,
三棱锥的体积为定值.
不妨设正方体的棱长为1,
则,
即三棱锥的体积为定值,故B正确;
如图,以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系.
点P在线段上运动,则可设,
则.
C项,,.
所以,
,
因为,则,,
,因为异面直线与所成角为锐角或直角,
故与所成角的取值范围为,故C错误;
D项, ,.
由A选项正确,可知是平面的一个法向量,
∴直线与平面所成角的正弦值为
,
∴当时,直线与平面所成角的正弦值的最大值为,故D正确.
故选:ABD.
11. 设首项为1的数列的前项和为,若,则下列结论正确的是( )
A. 数列为等比数列
B. 数列的通项公式为
C. 数列为等比数列
D. 数列的前n项和为
【答案】AD
【解析】
【分析】由条件找到可判断A正确,由A可求得的通项公式,利用分组求和可得D正确,由的通项公式可求得的通项公式,进而可确定CD错误.
【详解】
又
数列是首项公比都为的等比数列,故选项A正确.
又
所以数列的前和为,故选项D正确.
又因为,
当,
当,,
故选项B错误.
所以数列不是等比数列.故选项C错误.
故选:AD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 记为数列的前项和,若,则_____________.
【答案】
【解析】
【分析】首先根据题中所给的,类比着写出,两式相减,整理得到,从而确定出数列为等比数列,再令,结合的关系,求得,之后应用等比数列的求和公式求得的值.
【详解】根据,可得,
两式相减得,即,
当时,,解得,
所以数列是以-1为首项,以2为公比的等比数列,
所以,故答案是.
点睛:该题考查的是有关数列的求和问题,在求解的过程中,需要先利用题中的条件,类比着往后写一个式子,之后两式相减,得到相邻两项之间的关系,从而确定出该数列是等比数列,之后令,求得数列的首项,最后应用等比数列的求和公式求解即可,只要明确对既有项又有和的式子的变形方向即可得结果.
13. 数列满足:,,且,则数列的通项公式为________.
【答案】
【解析】
【分析】由,化简得,则为等差数列,写出数列的通项公式,进而求出数列的通项公式.
【详解】由,
化简得,
由,,
得,
所以是以为首项,以为公差的等差数列,
所以,
所以.
故答案为:.
14. 数列中,且满足,,则数列的前2024项的和为_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意得到,,,,以及,,,分别是公比为的等比数列,再分奇偶讨论,结合分组求和计算即可.
【详解】解析:由,,得,,得
所以,,,以及,,,分别是公比为的等比数列,
当为奇数时,,当为偶数时,
所以,当奇数时,,
当为偶数时,,
.
故答案为:.
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. 已知等差数列的公差大于0,且,分别是等比数列的前三项.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
由,得,①
又因为是等比数列的前三项,
所以
即,化简得,②
联立①②解得.
所以
因为,
所以等比数列的公比为3,首项为3,所以.
【小问2详解】
由(1)知等比数列的前项和,
等差数列的前项和.
所以.
16. 已知等差数列的前项和为,且,数列满足,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求数列的前项和,并求的最小值.
【答案】(1),
(2),的最小值为
【解析】
【分析】(1)根据等差数列的通项公式及前项和公式求得数列的首项和公差,从而得数列的通项公式;,由累加法可得数列的通项公式;
(2)根据数列的通项公式的特点,采用分组求和法,及错位相减法,结合等差数列、等比数列的前项和公式可求得.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
,
,
,.
解得:.
数列满足.
.
当时,满足上式
.
【小问2详解】
.
设数列的前项和为.
则,
.
记数列的前项和为,则.
.
因为恒成立,
所以当时,;
当时,,即;
当时,;
所以:.
的最小值为.
17. 已知四边形为正方形,为,的交点,现将三角形沿折起到位置,使得,得到三棱锥.
(1)求证:平面平面;
(2)棱上是否存在点,使平面与平面夹角的余弦值为?若存在,求;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2)存在满足题意的点,且.
【解析】
【分析】(1)线线垂直得到线面垂直,然后得到面面垂直;
(2)由三直线两两垂直建立空间直角坐标系,设点坐标求得面的法向量,由法向量与面面角的余弦值建立等式,解出点的位置,得到比值.
【小问1详解】
在正方形中,,
又∵,∴,∴
即,,且,平面,平面,
∴平面,
由∵平面,
∴平面平面
【小问2详解】
由(1)可知,,,
∴以为坐标原点,为轴,为轴,为轴,如图建立空间直角坐标系,
则向量是平面的一个法向量,
设,则,,
∵在线段上,∴,∴,
∴,,
设是平面的一个法向量,则,
∴,∴,
设为平面与平面夹角,
则,
则,则,为中点,
∴.
18. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,椭圆的右顶点为,离心率为,且为线段的中点,为坐标原点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作直线交于两点,射线分别交于两点,记和的面积分别为和,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)以为线段中点为突破口,求出,继而可求出椭圆方程.
(2)利用三角形面积公式将转化为,再利用相似比转化,设直线的方程,与抛物线方程联立即可求出最值.
【小问1详解】
因为抛物线的焦点为,且为线段的中点,
所以点,则,
设椭圆焦距为,因为椭圆离心率为,
所以,解得.
则,
故椭圆的标准方程是.
【小问2详解】
由题知直线的斜率不为0,设直线的方程为,
设,则,
所以.
因为直线的斜率为,所以直线的方程为.
由,得,则,
同理可得,
所以,所以,
所以,当时,等号成立.
所以,故的取值范围为.
19. 对于数列,其前项和记为,已知.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)设,数列的前项和为,记,
(i)求;
(ii)证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)(i);(ii)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据及条件变形得,结合,即可利用等比数列定义证明;
(2)(i)由(1)可得,进而根据等差数列的定义求得,则有,最后利用裂项相消法求和即可;
(ii)当时,成立;当时,由得,因为单调递增得,所以,;即可得证.
【小问1详解】
因为①,所以②,②-①得,,
所以,所以,所以,
而在①中令,则,所以,,
所以数列是首项为2,公比为等比数列;
【小问2详解】
(i)由(1)知,所以,
又,所以数列是首项为,公差为等差数列,
所以,即,
所以,
所以;
(ii)证明:当时,成立;
当时,由可知,
所以
,因为单调递增,所以,即,
所以,所以,;
综上:.
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