内容正文:
2027届高二年级春季学期期中考试
数学试题
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.下列结论正确的是()
A.(-a》=
B.(sin3)'=cos号
c2w=2
D.(cosx)'=sinx
2.某化工厂生产中需依次投放2种化工原料,现已知有5种原料可用,且依次投料时,若使用甲原料,
则甲必须先投放.那么不同的投放方案共有()
A.10种
B.12种
C.16种
D.20种
3.设S为等差数列{a}的前n项和,己知4=8,S8=72,则a5的值为()
A.3
B.10
C.14
D.64
4.如图,己知抛物线y2=4x的焦点为F,点P在抛物线上,点Q在其准线上,△POF
为等边三角形,则P点的横坐标为()
A.1
B.2
C.3
D.4
5.若正项等比数列{a}的前n项和为S,且S6-2S3=5,则a7+ag+ag的最小值为(
A.10
B.15
C.20
D.25
6.己知函数f(x)=(x-1)x-x2在开区间(-1,)上存在最大值,则实数a的取值范围为()
A.a>-1
B.a>0
C.-1<a≤1
D.0<a≤1
7.已知定义域为R的奇函数f(x),其图象为连续不断的曲线,f(x)的导函数为'(x).若对任意x>0,
都有2f()+寸()少0,且f(2)G则关于x的不等式()小4衣的解集为()
A.(-2,0)
B.(-0,0)U(0,2)
C.(-0,2)
D.(-2,2)
8.已知椭圆C:x+y
京+云=1(a>b>0)的左、右焦点分别为(-c,0),(c,0),且b>c.若椭圆C上存
在点P,使得△PFE,的外接圆直径为
5c
,则椭圆的离心率的取值范围是()
A.
D.(
22w5
2,5
黄冈中学2027届数学试题
第1页
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.已知双曲线:P-一总=1的上焦点为,直线:x=0是T的一条新近线,P是r上支上的一点,
O为坐标原点,则()
A.T的焦距为v2
B.焦点F到1的距离为2
C.r的离心率为√2
D.若A(2,3V2),则A+|P可的最小值为4
10.已知数列{an}满足a1=0,an+1=
an+n+1,n为奇数
则正确的结论为()
(an +n,
n为偶数
A.a7=24
B.a2n+1=a2n-1+n
C.azn =2n2
D.数列{(-1)am3的前10项和为110
11.我们把方程xe=1的实数解称为“欧米加常数”,记为2.D和e一样,都是无理数,2还被称为指数
函数中的“黄金比例”.下列关于Ω的结论正确的是()
A.2e(0.5,1)
B.eInn+1=0
c.若日,则n=
D.函数/)=的最小值为/0)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.曲线f(x)=2e-sinx-2在点(0,f(0)处的切线方程为
13.用4种不同的颜色给下图的4个三角形格子(标注为①②③④)涂色,每个格子各涂一种颜色,要求
相邻的两个格子不同色,不同的涂色方法数为
·(请用数字作答)
②
④
(第13题图)
14.已知数列{a}满足:a1>a>0,a1=a+1+a,则
(1)首项a,的取值范围是
因当4时,记8且:豆6<+1,则坚数
6
2027
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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.(13分)已知数列{a}的前n项和Sn满足an+1=2Sn+6,且41=6
(1)求数列{an}的通项公式:
2a,
2)设6(8-1j3+2证明:么+6++6,<1.
1615分》已加ac分1ab>0的焦克为2,高心字为
(1)求C的标准方程:
因洁〔30,直线::子~0)交样圆C于么,两点,且△F的面积为
2
,求t的值
1、(5分)已知数列a)的前项和为又,且三双N,数列他)满足:4=4,么=,
2
b.+bn+2=2bn+(∈N).
(1)求数列{a},{b}的通项公式:
(2)若不等式k.(),a1-b.+6≥0对任意neN恒成立,求k的取值范围.
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18.(17分)己知函数f(x)=lx-r(a∈R)
(1D若函数g(=1axa,求函数g6)的单调区间:
(2)若函数f(x)有两个不同的零点,记两个零点分别为x,x2,且x<x2:
①求a的取值范围;
②己知入>0,若不等式1+<lx+x,恒成立,求的取值范围.
19.(17分)己知抛物线T:y=2x(p>0)的焦点为F,T上任意一点P到F的距离与到点Q(2,0)的距
离之和的最小值为3.
(1)求抛物线T的标准方程:
(2)如图,己知过点Q的直线1,I,与T分别交于点A,C与点B,D,(其中点C、D在第一象限)
直线AB与直线DC交于点T,线段AC与BD的中点分别为M,N.
①证明:点T在定直线上:
②若直线1⊥1,直线OM,OW的斜率分别为k,k,,求kk,的取值范围.
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数学试题
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,下列结论正确的是()
A.(-a)》=
B.(sin写)'=cos号
c2-
D.(cosx)'=sinx
【答案】A
【解答)(←》=(←x)=x是=Z,(n=0,[(2'=,cos0'=-smx.
2.某化工厂生产中需依次投放2种化工原料,现已知有5种原料可用,且依次投料时,若使用甲原料,
则甲必须先投放.那么不同的投放方案共有()
A.10种
B.12种
C.16种
D.20种
【答案】C
【解答】分两类,第一类选甲,先投甲,再投除甲外的4种的任一种,有4种方法,
第二类,不选甲,共有4×3=12种,根据分类计数原理,共有12+4=16种.
3.设Sm为等差数列{a}的前n项和,己知4=8,S=72,则a5的值为()
A.3
B.10
C.14
D.64
【答案】B
【解答】4=8,&-2(a1+g)=72,解得am+as=18,
由等差数列的性质得a4+a5=a1+8,∴.a5=18-4=18-8=10.
4.己知抛物线y2=4x的焦点为F,点P在抛物线上,点Q在其准线上,△PQF为等边三角形,则P点的
横坐标为()
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【解答】三角形PQF为等边三角形,如图,则准线上的点Q满足PF=PQ,
由抛物线的定义可知PO与准线垂直,x+xQ=2xr,
因xr=1,x0=-1,解得xp=3,
即P点的横坐标为3.
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第1页
5.若正项等比数列{a}的前n项和为S,且S6-2S3=5,则a7+ag+ag的最小值为()
A.10
B.15
C.20
D.25
【答案】C
【解答】解:因为{a}是正项等比数列,6-2S=5,即S6-S3=S+5,
又S,S6-S3,-S6也是等比数列,所以(S6-S3)2=S3(Sg-S6),
测,+ao=5,-5。-+2=S+爱+10≥25×爱+10=20,
S3
当且仅当S,即S5=5取等号,所以a,+ae+a,的最小值为20,
6.已知函数f(x)=(x-1)e-x在开区间(-1,)上存在最大值,则实数a的取值范围为()
A.a>-1
B.a>0
C.-1<a≤1
D.0<a≤1
【答案】D
【解答】f(x)=xe-2x=x(e-2),令f(x)=0,得x=0或x=lh2.
当xe(-1,0)时,(x)>0,f(x)在(-1,0)上单调递增,
当xE(0,n2)时,(x)<0,f(x)在(0,2)上单调递减,
当xE(l2,+∞)时,f(x)>0,f(x)在(2,+∞)单调递增.
因此,x=0是极大值点,x=2是极小值点.
要使(-1,a)上存在最大值,需a>0,又因为f(0)=-1,且f(1)=(1-1)e1-12=-1,
若a>1,函数在(l2,a)递增,会超过f(0),因此需a≤1.综上:0<a≤1.
7.已知定义域为R的奇函数f(x),其图象为连续不断的曲线,f(x)的导函数为f'(x).若对任意x>0,
都有2()+f(>0,且f(2)G则关于x的不等式f)<的解集为《)
A.(-2,0)
B.(-w,0)U(0,2)
C.(-∞,2)
D.(-2,2)
【答案】B
【详解】)行中x≠0,令g)=/),由e是奇两数:g=7是奇两数:
当x>0时,8'(x)=2xf(x)+x2f'(x)=x[2f(x)+f'(x)门>0,g(x)在(0,+o)上单调递增,
·g(x)在(-n,O)上单调递增,又f(x)在R上连续,所以g(x)在R上单调递增
由@创=G知8(@创=2f创=子则r水衣of水阳且0
即g(x)<g(2),解得x<2,且x≠0.
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&已知椭圆C名+1ab>0的左石焦点分别为R-c,0,?(G,0,且b>c,若椭圆C上净
在点P,使得△PFE,的外接圆直径为二,则椭圆的离心率的取值范围是()
A.55
5,2
B.
E53
D.225
2,5
【答案】A
【详解】记桃调c的上限点为4,R4识=0,由6>c,0:号←至所以9为脱角
2c
△PF中,由正弦定理,知
in∠FPE,
=2跟空m明-青
易知∠RPR≤0,所以os∠PP明≥os0,即2≥1-22→e≥5
又b>c,放b>c→a>V2e,得e<2
2
则离心率的取值范围是[5,巨
5,2
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.己知双曲线:)P-号=1的上焦点为R,直线上my=0是r的一条新近线,P是r上支上的一点,
O为坐标原点,则()
A.的焦距为V2
B.焦点F到1的距离为2
C.T的离心率为√2
D.若A(2,3v2),则PA+PF的最小值为4
【答案】CD
【解答】双曲线Γ的渐近线方程为y=土品x,所以2=1,即双曲线的标准方程为2-x2=1,
对于法明4:易知P0,网到:士y=0的距离在侣得=1,放迹项4错误:
对于选项B:因为c=√2,所以双曲线的焦距为2V√2,故选项B错误;
对于选项C:因为双曲线的离心率e==√2,故选项C正确:
对于选项D:设双曲线的下焦点为F',由双曲线的定义得PF|-PF=2,即PF=PF'|-2,
所以2+P=P4+PF'|-2≥AF'|-2=22+(4W2)2-2=4,
当且仅当A,P,F三点共线时,PA什P取得最小值,最小值为4,故选项D正确.
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10.已知数列{an}满足a=0,a+1=
an+n+1,n为奇数
则正确的结论为()
(an +n,
n为偶数
A.a2=24
B.a2n+1=a2m-1+n
C.a2n =2n2
D.数列{(-1)"an}的前10项和为110
【答案】AC
【解答】对于A选项,由题意可得a2=m+1+1=2,=a2+2=2+2=4,4=g+3+1=8,
5=4+4=8+4=12,6=5+5+1=12+6=18,a=a6+6=18+6=24,故A选项正确:
对于B选项,因为2n为偶数,所以n+1=a2+2n,
因为21-1为奇数,所以a2m=a2m-1+(21-1)+1=a2m1+2n,
所以2m+1=a2m.1+2什21=a2m.1+4n,故B选项错误:
对于C选项,因为2n为偶数,所以2m+1=a2m+2n,
又因为2+1为奇数,C2+2=-2+1+(2什1)+1=2+1+(21什2),
所以a2m+2=a2m+41t2,所以a2m+2-a2n=41t2,
所以a2n=2+(4-a2)+(a6-a4)+…+(2n-a2n.2)
=2+(4+2)+(8+2)++[4(-1)+2]=4×m-)1+n-)+2m=2n2,故C选项正确:
2
对于D选项,设数列{(-1)”an}的前10项的和为So,
由a2n=m.1+21,则C2n-a2n.1=21,
根据等差数列求和公式可得S0=-M+-3十4-…-9十0=(2-)+(4-a3)+.+(a10-ag)
=2×1+2×2+2×3+…+2×5=2+10)x5=30,故D选项错误
2
11.我们把方程x=1的实数解称为“欧米加常数”,记为2.2和e一样,都是无理数,2还被称为指数
函数中的“黄金比例”.下列关于的结论正确的是()
A.2e(0.5,1)
B.eIn+1=0
C.若日则n=
D.函数f)=e+x的最小值为f(Q)
x+1
【答案】ABC
【解答】对于A:构造g(x)=xe-1,得g(x)=(x+1)e,
知g(x)在(-∞,-1)内单调递减,且g(x)<0,所以g(x)在(-∞,-1)内无零点:
gx)在(-1,+∞)内单调递增,9g0.5)=号-1<0且g(=e-1>0,
所以g(x)存在唯一零点E(0.5,1),故A正确:
对于B:因为0en=1,ne(O,5,1),即日=e,取对数得,-1nn=n
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eln2+1=eLn2+en=e2(nn+2)=0,故B正确:
对于C:e0=→Q=(分P,若=是则0=n,所以u=u=0=n,故c正确:
对于D:构建h(x)=er-x-l,则(x)=e-1,
令h(x)>0,解得x>0;令'(x)<0,解得x<0:
可知h(x)在(-∞,0)内单调递减,在(0,+∞)内单调递增,
则h(x)≥h(0)=0,可得e≥x+1,当且仅当x=0时,等号成立,
则f网-t恤-艺-4≥+n1+诞-1,
x+1
+1
+1
+1
当且仅当+m1=0,即上-lmx=0时,等号成立,
因为m)=是-nx在(0,+e∞)内单调递减,且m(1)=1>0,m(回=日-1<0,
可知m(x)在(0,+∞)内存在唯一零点xo∈(1,e),即xo>2,
所以f(x)的最小值为f(xo)=1,不为f(n),故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.曲线f(x)=2e*-sinx-2在点(0,f(0)处的切线方程为
【答案】y=x
【解析】由函数f(x)=2e-sinx-2,可得f'(x)=2e-cosx,
则f(0)=1且f(0)=0,即切线的斜率为k=1,切点坐标为(0,0),
所以切线方程为y=x。
13.用4种不同的颜色给下图的4个三角形格子(标注为①②③④)涂色,每个格子各涂一种颜色,要求
相邻的两个格子不同色,不同的涂色方法数为
(请用数字作答)
2
④
(13题图)
【答案】108
【解析】不同的涂法共有N=4×3×3×3=108种,所求涂色方法总共有108种.
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14.已知数列{a}满足:4+1>a。>0,1=a+1+an,则
(1)首项a的取值范围是
②)当4=时,记,=二少
。1,且上<9<大+1,则整数k
2027
=1
【答案】(1)(0,2);(2)-5.
【解析】由a1-a1=am,可得a1(a+1-1)=a:<a+1,所以1<am1<2,即1<a2<2,
则a=a-a2,☑2∈(12),所以q∈(0,2),a1-a1=a,
11.1,所以+之
an and-anti an-1 ant
dr-1 arar
”6,=二1)”,所以b+6++b=1+1-1
a1-1a2-1a,-1T。
6a2027
因为1<a<2,所以4<an<2,则有∈〔?2
所以乌+6:++(-5号)
则k=-5,
故答案为:(0,2);-5.
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.(13分)己知数列{a}的前n项和Sn满足a1=2Sn+6,且41=6
(1)求数列{an}的通项公式:
2a,
(2)设6,3-8+2证明么+6++6<1
【解答】(1):a1=2Sn+6①
.n≥2时,4n=2Sn-1+6②
①-②得an1-an=2an,即an+1=3a(n≥2),
3分
又a,=2S,+6=2a+6=18,4=3,
.{an}是等比数列,∴.an=6×3-1
…6分
(2)由1)s,=60-3”2=3g-D,
…8分
1-3
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&-6--808D2)
2a,
4×3
…11分
。…13分
16.15分》已划防网c心若+若=1ab>0)的焦距为25,高心率乃
2
(1)求C的标准方程:
②若4〔多0),直线店+0~0交箱图C于,r两点,且△5F的面积为5,求1的值
【答案】①+”=1:a=5
4
2
【解析】1)由题意得,2c=22,c=V5,又e=-
,则a=2,
a 2
则b2=a2-c2=2,
所以c的标准方程为+”=1
…4分
42
(2)由题意设E(,),F(x22),如图所示:
3
x=ty+2
联立
整理得+2)y+30-7=0,
4
4+21
3t
7
A>0,则y+=并2,%
4(t+2)
…8分
故4-=(+-44
9t2
7
V16t2+14
V+2P+2
t2+2
…11分
设直线1与:编的交点为D
又40,则A0-(4,
故8h0k-2xM64-6,结合1>0,解得:=V5
…15分
t2+2
2
15分)已知数列a,的前n项和为S.,且S3a-n∈N),数列,)满足:6=,
b.+bn+2=2bn+1n∈N).
(1)求数列{an},凸}的通项公式;
(2)若不等式k孕a1-6,+620对任意meN恒成立,求的取值范国.
黄冈中学2027届数学试题第7页
【解答】解:1)数列a)的前n项和为8,且8-40eN)0,
当=1时,8=4=4片解得名=1:
当e2时,,a,nen@,
0@相减得:a4-4则。2=3(常数)(心2),
33
d-1
则数列{a}是以1为首项,3为公比的等比数列.则an=3”-:
故a,=3(n∈N):
…4分
数列凸}满足:b=a1=1,b2=3,bn+bn+2=2b1(n∈N),
则数列{b}是以1为首项,2为公差的等差数列,故b=2n-1(n∈N).
…7分
(2)不等式k孕a1-6.+620即k令3”-(2m-)+6>0:
化简得≥2n-7对任意neN恒成立:
…9分
2
改n子a的,则n-g2迎=》-7.2-2.92
20+1
11分
2
2+
当1≤n<5时,P1>P。,数列p}为单调递增数列:
当n≥5时,PH≤P.,数列{,}为单调递减数列,
由
16D<P=32
,所以当n=5时,P.取得最大值
…14分
32
所以要使≥2对任意EN恒成立,长员
28
放实数上的取植范国为[号。
15分
18.(17分)己知函数f(x)=lx-(a∈R).
(1①)若函数g6-)+arad,求函数g的单调区间:
(2)若函数f(x)有两个不同的零点,记两个零点分别为x,x,,且x1<x2·
①求a的取值范围;
②已知2>0,若不等式1+<lnx,+nx,恒成立,求的取值范围.
【解】折(1)函数g()=-x-Zav的定义战为@+o)-
由题意得:g(9)=1-ar=1-ax
当a≤0时,g'(x)>0,则g(x)在区间(0,+o)内单调递增;
2分
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当a0时,由g>0.得r或=店c去),
当0<语时.了>0.f心单调递始,
当a
时,f(x)<0,f()单调递减:
所以当a≤0时,g(x)的单调递增区间为(0,+o),无单调递减区间:
当a>0时,g(x)的单调递增区间为
a
单调递减区间为
…4分
(2)①依题意,函数f(x)的定义域为(0,+o),所以方程nx-ax=0在(0,+o)有两个不同跟等价于函数
8)=与函数y=a的图象在(0,+四上有两个不同交点.
又g)=1-瓜,即当0<x<e时,g)>0:当x>e时,g)<0,
x2
所以g()在(0e)上单调递增,在e,+)上单调递减.从而g()a=ge)=】
…6分
又g(x)有且只有一个零点是1,且在x→0时,g(x)→o,在x→+0时,g(x)→0,
所以g(x)的图象如下:
可见,要想函数g)=与函数y=a在图象0,+0)上有两个不同交点,只需0<a<1.…8分
②由①可知x1,x,分别为方程lx-ax=0的两个根,即lnx1=ax,lnx,=ax2,
所以原式等价于1+1<ax+ax,=a(+x,).因为1>0,0<x<x2,所以原式等价于a>
1+2
X+Ax,
n
m
又由mx,=ax,mx,=ax,作差得,m主=aK,-x,),即a=,所以原式等价于>
1+2
X-X2
X-x21+2x2
因为0<5<,原式恒成立,即m主<+(,)恒成立。
11分
x2x1+2x2
令1=生,te0,),则不等式m<+G-D在ie0,)上恒成立.
x,
t+2
令0加+.则0片8-8ew
。…13分
t+元
当21时,可见t∈(0,1)时,()>0,所以ht)在t∈(0,1)上单调递增,又h(1)=0,ht)<0在t∈(0,1)
恒成立,符合题意:
*…15分
黄冈中学2027届数学试题第9页
当22<1时,可见当t∈(0,22)时,t)>0;当t∈(22,1)时,)<0,
所以(①)在t∈(0,入2)时单调递增,在te(22,1)时单调递减.
又h(1)=0,所以ht)在t∈(0,1)上不能恒小于0,不符合题意,舍去.
综上所述,若不等式1+<lnx+nx,恒成立,只须21,又>0,所以l.
17分
19.(17分)己知抛物线T:y2=2px(p>0)的焦点为F,T上任意一点P到F的距离与到点Q(2,0)的距
离之和的最小值为3.
(1)求抛物线T的标准方程:
(2)如图,己知过点Q的直线1,,l,与T分别交于点A,C与点B,D,(其中点C、D在第一象限)
直线AB与直线DC交于点T,线段AC与BD的中点分别为M,N,
①证明:点T在定直线上:
②若直线l⊥1,直线OM,ON的斜率分别为k,k2,求kk,的取值范围.
【解答】解:(1)如图,设点P到准线的距离为d,
抛物线B的准线方程为(=-号,由抛物线的定义,得PF+PQd4P吧≥2+号-3,解得p-2,
当且仅当P,Q,F三点共线时,等号成立,所以抛物线E的标准方程为y2=4x;
…4分
(2)①证明:设A(x1,y),B(x2,2),C(x3,y),D(x4’y4),
直线的方程为x=m+2,直线乙的方程为x=m+2,联立+2消去x整理得y-4-8=0,
y2=4x,
所以y,+3=4m,3=-8,
联立
2消去,可得-8=0,所8为+=n,3
所以直线AB的方程为y-片=二c-5)=乃片一(K-x)=4(c-5),
x2-龙
1
21
4片4
2+y
即y=,4x-十y=,4X+业,同理直线CD的方程为y=4+业,8分
y2+y y2+y
y2+y y2+y
y3+y y3+ys
黄冈中学2027届数学试题第10页
y=4 x+y:
联立
4乃+4,得4x+=4x+出,
y=4x+
y3+y y3+ya y2+y y2+y
y3+y y3+y
即(4
-4x=,即40,+男-为-=0+)0,+)
y3+y y2+y y2+y y3+ys
即4(0y2+-y3-y4)x=-8y2-84-(-8y-8y4),
…10分
所以x=84-8y+8形+8型=-2,即点T在直线x=-2上.
…12分
4(y2+y--y4)
②由题意可知,4,4,的斜率存在且均不为0,
因为11,所以设直线1的方程为x=+2,则直线1,的方程为x=-1y+2,
①知,+y与=4,y+y,=-4.所以yw=当十当=2m,yw=当十些=-2
L
2
2
所以=mw+2=2m+2=,+2-
+2,
…15分
2
、2
所以k,=业.立=,。m=-
1
1
1
Xy xy 2m2+22
m+22+1
+m+22,m2.1
41
m2+2
当且仅当m-】,即m=山时取等号,又易知华<0,所以k,的取值范围为[子0.
。017分
l
黄冈中学2027届数学试题第11页