内容正文:
25级创新班期末质量检测
高一数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册,选择性必修第二册第四章.
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. 在数列中,,,则( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用数列的递推公式求解.
【详解】由题知,.
故选:C.
2. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将抛物线方程转换成标准方程即可求解.
【详解】抛物线的标准方程为,
所以,的焦点坐标为.
故选:D.
3. 已知向量,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D. 不能构成空间向量一个基底
【答案】B
【解析】
【分析】用向量加法的坐标运算判断A,用向量模的坐标运算判断B,用向量数量积的坐标运算判断C,由,可判断D.
【详解】向量,
对于A:,故A正确;
对于B:,故B不正确;
对于C:,故C正确;
对于D:,故是共面向量,
不能构成空间向量的一组基底,故D正确.
故选:B.
4. 已知数列的通项公式是,且,则数列的前15项和为( )
A. 81 B. 84 C. 165 D. 168
【答案】D
【解析】
【详解】令,得,解得.
所以.
所以.
5. 已知等比数列的前项积为,若,则( )
A. 36 B. 35 C. 19 D. 18
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,得到,且,结合等比数列的性质,求得,即可求解.
【详解】因为,可得,且
又因为,可得,
由等比数列的性质,可得,
因为等比数列的前项积为,
可得,
,
所以满足的正整数的值为.
6. 直线:被圆:所截得的弦长为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】应用平行线间距离公式结合几何法求出弦长.
【详解】由题意得圆心在直线:上,直线,二者之间的距离,
所以圆心到直线的距离为,
所以直线被圆所截得的弦长.
故选:C.
7. 已知为椭圆的左、右焦点,以为边作正三角形,若正三角形的另两条边的中点恰好在椭圆上,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设椭圆与正三角形另两条边的交点分别是,易得,结合可得结果.
【详解】设椭圆与正三角形另两条边的交点分别是,
易得.
故选:C
8. 已知各项都不相等的数列,圆C:,圆:,若圆平分圆C的周长,则的所有项的和为( )
A. 99 B. 100 C. 198 D. 200
【答案】A
【解析】
【分析】利用圆平分另一圆周长的条件,推导出公共弦必过圆心,从而得到数列项的关系,再通过倒序相加法求出所有项的和.
【详解】由题意联立,
两式相减可得公共弦所在直线方程为,即,
因为圆平分圆的周长,
所以公共弦过圆的圆心,
圆的标准方程为,则圆心为,
所以,即,
又的所有项的和为,
则,
两式相加得,
则.
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. 已知直线:,:,则下列说法中正确的有( )
A. B. 存在,使得
C. 直线过定点 D. 直线过定点
【答案】AC
【解析】
【分析】根据垂直及平行系数关系分,计算判断A,B,求解定点判断C,D.
【详解】若,:,:,显然成立,
若,的斜率为,的斜率为,,所以,所以无论为何值,,故A正确,B错误;
的方程可化为,即,所以过定点,故C正确,
,所以过定点,故D错误.
故选:AC.
10. 在等比数列中,,,则( )
A. 的前12项积为
B. 的前8项和为
C. 是公比为4的等比数列
D. 的前n项和为
【答案】AC
【解析】
【分析】先根据等比数列通项公式,,解得则且.然后计算新数列的积与和以及证明是否为等比数列.
【详解】为等比数列,q为公比,由,,
则,,解得,,,
A.,所以A正确;
B.为等比数列,首项为2,公比为,前8项和为,故B错误;
C.,故C正确;
D.,所以是首项为,公比为2的等比数列,前n项和为,故D错误.
11. 已知双曲线(a>0,b>0)的左、右两个顶点分别是A1、A2,左、右两个焦点分别是F1、F2,P是双曲线上异于A1、A2的任意一点,给出下列命题,其中是真命题的有( )
A.
B. 直线PA1、PA2的斜率之积等于定值
C. 使得△PF1F2为等腰三角形的点P有且仅有8个
D. △PF1F2的面积为
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A:利用双曲线定义分析判断;对于B:设,利用斜率公式计算得,再根据点在双曲线上得,整理代入运算;对于C:因为,结合题意只能或,再结合图象及性质分析判断;对于D:根据定义结合余弦定理整理得,再结合面积公式整理判断.
【详解】根据双曲线的定义可得:,A错误;
设,则,即
∵,则
∴,B正确;
不妨P在第一象限,根据双曲线的定义可知
若,结合图象易知,则满足条件的点存在且唯一
若,结合图象易知,则满足条件的点存在且唯一
根据双曲线的对称性可知使得△PF1F2为等腰三角形的点P有且仅有8个,C正确;
不妨P在第一象限,则
∴
则
D不正确;
故选:BC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设是等差数列的前n项和,若,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由条件列出方程组,求出等差数列的首项和公差,即可求出通项公式.
【详解】设等差数列的首项为,公差为,
由可得,即①,
由可得,即②,
联立①②,解得,,所以.
13. 已知抛物线的焦点为F,点,P是C上任意一点,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用抛物线的定义和三角形中,两边之和大于第三边,当且仅当三点共线时等号成立这些知识求解.
【详解】设点P到抛物线C的准线的距离为d,
则(当AP与准线垂直时取最小值),
故的最小值为5.
故答案为:.
14. 如图,在正方体中,E,F分别是,的中点,P是线段上的动点,则直线与平面所成角的正弦值的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】设,建立适当空间直角坐标系,设,依次求出和平面的一个法向量,接着由空间角的向量法公式计算,再结合一元二次函数性质即可求解.
【详解】设,以D为坐标原点,直线DA,DC,分别为x、y、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
所以,.
设,则.
设平面的一个法向量,
则,取,得,,故.
设直线与平面所成角为,则,
又,所以,故,
即直线与平面PEF所成角的正弦值的取值范围为.
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. 已知数列是等差数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为,求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)设数列的公差为,进而列方程组求解即可;
(2)根据数列的正负性求出最值.
【小问1详解】
设数列的公差为,则,得,则.
【小问2详解】
得;
得,
故当时有最小值,为.
16. 已知椭圆C:的短轴长为2,点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线l:与椭圆C相交于A,B两点.O是坐标原点,的面积是,求实数m的值.
【答案】(1)
(2)1或2.
【解析】
【分析】(1)利用椭圆短轴长,可求得,利用点在椭圆上,进而可求,可得椭圆方程;
(2)联立直线方程与椭圆方程,结合韦达定理可求得,求解即可.
【小问1详解】
由椭圆的短轴长为2,得,解得,
所以椭圆方程为,又点在椭圆上.
所以,解得,所以椭圆的标准方程为;
【小问2详解】
设点,
联立直线与椭圆方程,得,
则,即,
且,
又直线与轴的交点,
所以
,
因为的面积是,所以,所以,
解得或,均符合题意.
故实数的值为或.
17. 在平面四边形中,,,(如图1),将沿着翻折到的位置(如图2),且.
(1)求证:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
如图,连接,与交于点,
因为在平面四边形中,,
所以垂直平分线段是的中点,所以,即,
因为,所以.
因为,所以,
所以.
翻折后,因为,所以,
又平面,
所以平面.
又平面,所以平面平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)连接,与交于点,通过等腰三角形的三线合一证明,再根据勾股定理证明,根据线面垂直的性质定理即可得证平面,最后根据面面垂直的性质进行证明即可.
(2)以点为坐标原点,以所在直线分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,分别求解平面及平面的法向量,最后根据面与面的夹角公式进行求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为两两垂直,故以点为坐标原点,
以所在直线分别为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
所以.
设为平面的一个法向量,则,
令,得,所以.
,设为平面的一个法向量,
则,令,得,所以,
所以,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18. 设数列的前项和为,且,,设数列中不在数列中的项按从小到大的顺序构成数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)求;
(3)设数列的前项和为,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用与之间的关系式,得到,进而得到数列是首项为,公比为的等比数列,即可求出;
(2)由(1)求出,分析数列和的通项,即可得到数列的前项是由数列的前项去掉数列的前项后构成的,即可求出结果;
(3)根据(2)中分析,即可直接求解结果.
【小问1详解】
在中,
令,得,即.
由,得,
以上两式相减,得,即,
所以,
又,所以,
所以数列是首项为,公比为的等比数列.
所以,即.
【小问2详解】
由(1)得,
因为,,
所以,都是中的项.
因为,,
所以数列的前项是由数列的前项去掉数列的前项后构成的,
即.
【小问3详解】
由(1)(2)得,
,
设数列的前项和为,
则,
所以.
19. 已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与C交于A,B两点,且,O为坐标原点.
(1)求C的方程;
(2)若直线与C的准线交于点P,过点P作直线交C于M,N两点,且直线与的倾斜角互补.
(ⅰ)求直线所过定点的坐标;
(ⅱ)证明:A,B,M,N四点共圆.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)直线过定点;
(ⅱ)证明如下:
设点的坐标为.
联立方程消去后整理得,故,
由(1)知,,
直线的斜率为,同理可得直线的斜率为.
又,
所以直线与直线互相垂直,故点在以线段为直径的圆上,
同理可得点在以线段为直径的圆上,
故,,,四点共圆.
【解析】
【分析】(1)设直线的方程为,联立抛物线方程得到韦达定理式,再代入向量数量积的坐标表示式即可得到方程,解出即可;
(2)(i)求出的坐标为,再根据倾斜角和斜率关系得直线的方程,化简即可得到定点;
(ii)联立方程得到方程,计算直线与直线的斜率乘积得其互相垂直,则得到点的轨迹即可证明四点共圆.
【小问1详解】
由题知,设两点的坐标分别为,
显然直线的斜率为0时不合题意,则设直线的方程为,
联立方程消去整理得,
则,,,
所以,
所以,解得,
所以的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)由(1)知的准线方程为,直线的方程为,
令,得,即点的坐标为,
由直线的斜率为,直线与直线的倾斜角互补,知直线的斜率为,
故直线的方程为,即,
故直线过定点.
(ⅱ)略.
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考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册,选择性必修第二册第四章.
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. 在数列中,,,则( )
A. B. 2 C. D. 3
2. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
3. 已知向量,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D. 不能构成空间向量一个基底
4. 已知数列的通项公式是,且,则数列的前15项和为( )
A. 81 B. 84 C. 165 D. 168
5. 已知等比数列的前项积为,若,则( )
A. 36 B. 35 C. 19 D. 18
6. 直线:被圆:所截得的弦长为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
7. 已知为椭圆的左、右焦点,以为边作正三角形,若正三角形的另两条边的中点恰好在椭圆上,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 已知各项都不相等的数列,圆C:,圆:,若圆平分圆C的周长,则的所有项的和为( )
A. 99 B. 100 C. 198 D. 200
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. 已知直线:,:,则下列说法中正确的有( )
A. B. 存在,使得
C. 直线过定点 D. 直线过定点
10. 在等比数列中,,,则( )
A. 的前12项积为
B. 的前8项和为
C. 是公比为4的等比数列
D. 的前n项和为
11. 已知双曲线(a>0,b>0)的左、右两个顶点分别是A1、A2,左、右两个焦点分别是F1、F2,P是双曲线上异于A1、A2的任意一点,给出下列命题,其中是真命题的有( )
A.
B. 直线PA1、PA2的斜率之积等于定值
C. 使得△PF1F2为等腰三角形的点P有且仅有8个
D. △PF1F2的面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设是等差数列的前n项和,若,,则______.
13. 已知抛物线的焦点为F,点,P是C上任意一点,则的最小值为________.
14. 如图,在正方体中,E,F分别是,的中点,P是线段上的动点,则直线与平面所成角的正弦值的取值范围为________.
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. 已知数列是等差数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为,求的最小值.
16. 已知椭圆C:的短轴长为2,点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线l:与椭圆C相交于A,B两点.O是坐标原点,的面积是,求实数m的值.
17. 在平面四边形中,,,(如图1),将沿着翻折到的位置(如图2),且.
(1)求证:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 设数列的前项和为,且,,设数列中不在数列中的项按从小到大的顺序构成数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)求;
(3)设数列的前项和为,求.
19. 已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与C交于A,B两点,且,O为坐标原点.
(1)求C的方程;
(2)若直线与C的准线交于点P,过点P作直线交C于M,N两点,且直线与的倾斜角互补.
(ⅰ)求直线所过定点的坐标;
(ⅱ)证明:A,B,M,N四点共圆.
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