内容正文:
高二内部练
数学(人教版)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、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,只有一项是符合题目要求的.
1. 函数在区间上的平均变化率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】函数,有,,即,
所以函数在区间上的平均变化率为.
2. 经过点且与直线平行的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】直线 的斜率为 。
因为所求直线与已知直线平行,故设所求直线方程为 。
将点 代入方程得: ,
因此,所求直线方程为:。
3. 已知向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】向量,,有,,
则向量在向量上的投影向量的坐标为.
4. 已知圆:与轴相切,则圆被轴截得的弦长为( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】由圆心到x轴的距离等于半径即可求出的值,再由直线与圆的相交弦长公式解出答案.
【详解】圆:的标准方程为:
所以圆心,半径,
因为圆与轴相切,
所以圆心到轴的距离等于半径,即,解得,
所以圆的半径,
所以圆被轴截得的弦长为:.
5. 在数列中,,,则()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将递推公式裂项,再利用累加法求出通项,即可求出答案.
【详解】因为,
所以
,
所以,
所以.
6. 已知函数,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】将给定的极限形式转化为导数的定义形式,然后通过求导得到结果.
【详解】,.
7. 如图,在斜三棱柱中,,,,则直线与直线所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】通过条件证明平面 ,建系,求得直线方向向量,代入夹角公式即可求解.
【详解】
设 ,
由知: ,,
又,平面 ,
所以平面 ,
以 为原点,为轴,过在平面 内作为轴,为 轴建立空间直角坐标系,
又,
可得 ,,,,,
则 , ,
设直线与直线所成角为,
则.
即与 所成角的余弦值为 .
8. 定义两点,的倒影距离.若,,则的最小值为(附:)( )
A. B. 2 C. 3 D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据倒影距离的定义求出表达式,然后分段求导,根据导数判断单调性,求出最值.
【详解】根据已知条件,
令,,
,,
,,,,
在上单调递减,上单调递增,
所以在处取得最小值,
因为,,所以,
则,
当,,
令,
在上单调递减,,
当,,
令,,
,,,,
在区间上单调递减,在区间上单调递增,
在处取得最小值,
因为,,
所以的最小值为.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 记为等差数列的前n项和,已知,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】借助等差数列及其求和公式的基本量计算可得、,可得A、B;利用等差数列求和公式可得C;借助作差法可得D.
【详解】对A、B:设等差数列的公差为,则有,
解得,则,故A错误、B正确;
对C:,故C正确;
对D:,
当且仅当时,,故D错误.
10. 已知函数,则( )
A. 有两个极值点
B. 当时,
C. 有三个零点
D. 不等式的解集为且
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,利用导数确定极值点即可;对于B,根据单调性比较大小即可;对于C,利用因式分解可求的零点;对于D,根据因式分解法解不等式即可.
【详解】解:,则,解得或,
时,,函数单调递减,
时,,函数单调递增,
时,,函数单调递减,
为函数的极小值点,为函数的极大值点,故A正确;
时,,且在时单调递增,
,故B正确;
,
有2个零点和,故C错误;
,即,则,
解得且,故D正确.
11. 已知点在双曲线的渐近线上,,分别是的左、右焦点,是的左支上的一动点,则( )
A. 的离心率为
B. 存在点,使得为等腰直角三角形
C. 点到的两条渐近线的距离之积为定值
D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A,由题可知点在渐近线上,则.
所以,则离心率为,故A正确.
B,若为等腰直角三角形,由双曲线对称性可知不可能是直角.
而在的左支上,则只可能是为直角,且此时.
当为直角时,,则,而,即与双曲线定义矛盾,故B错误.
C,设双曲线上的点,则有.
则点到两条渐近线和的距离分别为, ,
所以距离之积,故C正确.
D,因为,所以,而,
所以,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在等比数列中,,,则______.
【答案】
【解析】
【详解】因为,所以.
13. 已知抛物线C:的焦点为F,点P在C的准线上且位于第二象限内,线段PF与C交于点Q,且,,则______.
【答案】##1.5
【解析】
【分析】设准线与轴交于点,过点作,于点,利用抛物线定义和即可求解.
【详解】如图,设准线与轴交于点,过点作于点
所以由抛物线定义得到,
因为,
所以,即,
得到,即.
14. 在直四棱柱中,,,,,,若线段,,上分别存在点,使得四边形为菱形,则直四棱柱的体积为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题设条件建立如图所示的空间直角坐标系,再设,根据四边形为菱形可求棱柱的高,从而可求体积.
【详解】
在平面内,过作的垂线,
由直四棱柱可建立如图所示的空间直角坐标系,设,
则,
故,
设,
则,故,
,故,
,故,
故,
因为四边形为菱形,故且,
故,解得,
如图,在四边形中,过作的垂线,垂足为,过作的垂线,
垂足为,则为等腰直角三角形,且四边形为正方形,
故,且,故,
故四边形的面积为,
故直四棱柱的体积为.
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. 已知函数,且.
(1)求a的值;
(2)求的单调区间.
【答案】(1)
(2)的单调递减区间为,单调递增区间为
【解析】
【分析】(1)借助导数运算即可求解;
(2)求导,令和,可求得的单调区间.
【小问1详解】
由,可得,
因为,所以,解得;
【小问2详解】
由(1)得,函数的定义域为.
,
令,得,所以,
又,解得,所以函数在上单调递增.
令,得,所以,
又,解得,所以函数在上单调递减.
所以的单调递减区间为,单调递增区间为.
16. 如图,四棱锥的底面为平行四边形,平面平面ABCD,,,.
(1)证明:;
(2)求平面PAB与平面PCD的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【解析】
【分析】(1)利用题目条件建立空间坐标系,利用异面直线的夹角公式求证;
(2)计算平面与平面的法向量,再利用夹角的余弦公式即可求出余弦值.
【小问1详解】
证明:取的中点,连接,因为,所以,
因为平面平面,平面平面,平面,所以平面,
以为原点,以,所在直线分别为,轴,以在平面内垂直于的直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
因为,,所以,
作于点,又,故,,
则,,,,所以,,
因为,
所以,故.
【小问2详解】
由(1)可知,,
设平面的一个法向量为,由得
取,则.
由(1)知,平面,则是平面的一个法向量.
设平面与平面的夹角为,
,
故平面与平面的夹角的余弦值为.
17. 已知椭圆C:经过,两点.
(1)求C的标准方程.
(2)设直线l:(m为实数)与C相交于不同于A,B的两点P,Q.
(ⅰ)若,求的面积;
(ⅱ)若直线AP与y轴交于点E,直线AQ与y轴交于点F,证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【解析】
【分析】(1)把点坐标代入椭圆方程即可求得椭圆的标准方程;
(2)(ⅰ)设,联立方程组,利用韦达定理和弦长公式可求得,进而利用点到直线的距离公式可求得边上的高,可求的面积;(ⅱ)求得直线的直线方程,进而可求得的坐标,计算可得,可证结论\.
【小问1详解】
因为椭圆C经过,两点,所以,
解得,所以椭圆C的标准方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)设,
由,得,
由韦达定理得,
所以,
解得,
当时,直线l:,直线不过点,符合题意,
当时,直线l:,直线过点,不符合题意,
所以到直线l:的距离为,
所以的面积为;
(ⅱ)设,
直线的方程为,
令,得.
直线的方程为,
令,得.
由,
代入得,,
所以
,
所以可得两点关于直线对称,又点在直线上,
所以.
18. 设是数列的前n项和,已知,.
(1)证明:是等比数列;
(2)若,求数列的前n项和;
(3)记,若不等式恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)通过作差法得到,再通过配凑即可求证;
(2)由(1)确定通项公式,再结合错位相减法和等差数列求和公式即可求解;
(3)通过分参得到,构造,通过作差法判断单调性,确定最大值,即可求解.
【小问1详解】
已知,
当时,,
两式相减得: ,
整理得: ,,
当时,,
,满足,
又, 因此是首项为1,公比为2的等比数列,得证;
【小问2详解】
由(1)得,
因此: ,
设前项和为,
则,
,
两式相减得:,
即,
又数列前项和为,
因此;
【小问3详解】
由得:,因此,
化简不等式左边: ,,
因此,
不等式恒成立,
等价于对任意恒成立,
设
则 ,
当,,
即时,;
当时,,
因此的最大值为,故,
即的取值范围为.
19. 已知函数.
(1)求的最小值.
(2)设曲线在点处的切线为.
(ⅰ)证明:曲线不在直线的下方;
(ⅱ)若,且,证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求导后通过判断单调性即可分析出最小值.
(2)(i)利用导数的几何意义求出切线方程后,构造曲线和切线的纵坐标差函数,证明它恒大于等于零即可;
(ii)将不等式分为两部分,先利用(i)中结论构造的部分,然后利用消去构造单变量函数判断的部分.
【小问1详解】
,,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增;
故的极小值即最小值为.
【小问2详解】
(i),,
则曲线在点处的切线为即,
设,
注意到当时,当时,
所以恒成立,即恒成立,
故曲线不在直线的下方.
(ii)不妨设,
由(1)得在上单调递减,在上单调递增,
,,
由(i)有,即,
故要证,只需证,
设,则,
设,则,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增;
的最小值为,
则恒成立,所以在上单调递增,
故,所以,则原不等式得证.
【点睛】对于复杂的导数证明不等式,可以利用不等式性质分成多个不等式考虑,从而减少变量方便构造函数.
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、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,只有一项是符合题目要求的.
1. 函数在区间上的平均变化率为( )
A. B. C. D.
2. 经过点且与直线平行的直线方程为( )
A. B. C. D.
3. 已知向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
4. 已知圆:与轴相切,则圆被轴截得的弦长为( )
A. 1 B. C. 2 D.
5. 在数列中,,,则()
A. B. C. D.
6. 已知函数,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 4
7. 如图,在斜三棱柱中,,,,则直线与直线所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
8. 定义两点,的倒影距离.若,,则的最小值为(附:)( )
A. B. 2 C. 3 D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 记为等差数列的前n项和,已知,,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数,则( )
A. 有两个极值点
B. 当时,
C. 有三个零点
D. 不等式的解集为且
11. 已知点在双曲线的渐近线上,,分别是的左、右焦点,是的左支上的一动点,则( )
A. 的离心率为
B. 存在点,使得为等腰直角三角形
C. 点到的两条渐近线的距离之积为定值
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在等比数列中,,,则______.
13. 已知抛物线C:的焦点为F,点P在C的准线上且位于第二象限内,线段PF与C交于点Q,且,,则______.
14. 在直四棱柱中,,,,,,若线段,,上分别存在点,使得四边形为菱形,则直四棱柱的体积为______.
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. 已知函数,且.
(1)求a的值;
(2)求的单调区间.
16. 如图,四棱锥的底面为平行四边形,平面平面ABCD,,,.
(1)证明:;
(2)求平面PAB与平面PCD的夹角的余弦值.
17. 已知椭圆C:经过,两点.
(1)求C的标准方程.
(2)设直线l:(m为实数)与C相交于不同于A,B的两点P,Q.
(ⅰ)若,求的面积;
(ⅱ)若直线AP与y轴交于点E,直线AQ与y轴交于点F,证明:.
18. 设是数列的前n项和,已知,.
(1)证明:是等比数列;
(2)若,求数列的前n项和;
(3)记,若不等式恒成立,求实数m的取值范围.
19. 已知函数.
(1)求的最小值.
(2)设曲线在点处的切线为.
(ⅰ)证明:曲线不在直线的下方;
(ⅱ)若,且,证明:.
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