内容正文:
2026-2027学年高二数学上学期期中自编模拟卷2
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.已知等差数列,,,则数列的前100项和
A. B. C. D.
2.含项的等差数列,其奇数项的和与偶数项的和之比为
A. B. C. D.
3.设,,若点在线段AB上,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.若点在圆C:外,则a的取值范围是
A. B. C. D.
5.在等比数列中,,,则…等于
A. B. C. D.
6.如图是瑞典数学家科赫在1904年构造的能够描述雪花形状的图案.图形的作法是:从一个正三角形开始,把每条边分成三等份,然后以各边的中间一段为底边分别向外作正三角形,再去掉底边.反复进行这一过程,就得到一条“雪花”状的曲线.设原正三角形图①的边长为1,把图①,图②,图③,图④中图形的周长依次记为,,,,则
A. B. C. D.
7.已知,,若圆上存在点P满足,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.在平面直角坐标系xoy中,已知为圆上两点,点,且,则线段BC的取值范围是
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.已知圆C:,直线l过点,则下列说法正确的是( )
A. 圆C的半径为2 B. 圆C的圆心坐标为
C. 直线l被圆C截得的最短弦长为 D. 直线l被圆C截得的最长弦长为4
10.已知等比数列的公比为q,前n项和为,则下列判断正确的是
A. B. C. D.
11.已知数列满足:,其中,数列的前n项和是,下列说法正确的是
A. 当时,数列是递增数列
B. 当时,若数列是递增数列,则
C. 当时,
D. 当时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若1,,成等比数列,则 .
13.如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,已知点,,,分别以AB,AC为边向外作正方形ABEF与ACGH,则点H的坐标为 ,直线FH的一般式方程为 .
14.已知直线其中a为实数过定点P,点Q在函数的图象上,则PQ连线的斜率的取值范围是 .
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.本小题13分
已知的顶点坐标为,,
若点D是AC边上的中点,求直线BD的方程;
求AB边上的高所在的直线方程.
16.本小题15分
已知数列的首项,且,
求证:数列为等比数列;
若,求正整数n的最大值.
17.本小题15分
已知圆C的圆心在y轴上,并且过原点和
求圆C的方程;
若线段AB的端点,端点B在圆C上运动,求线段AB的中点M的轨迹方程.
18.本小题17分
公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯在《平面轨迹》一书中,研究了众多的平面轨迹问题,其中就有如下著名结果:平面内到两个定点A,B的距离之比为且的点P的轨迹为圆,此圆称为阿波罗尼斯圆.已知在平面直角坐标系xOy中.
若,,动点P满足,求点P的轨迹方程;
若,P是圆C:上任意一点,在平面内是否存在点B,使得恒成立?若存在,求出点B坐标;若不存在,请说明理由.
若P是圆D:上任意一点,在平面内求出两个定点A,B,使得恒成立,只需写出两个定点A,B的坐标,无需证明.
19.本小题17分
已知数列的前n项和为,当时,满足
求证:;
求证:数列为等差数列;
若公差,问是否存在n,d,使得?如果存在,求出所有满足条件的n,d,如果不存在,请说明理由.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:因为为等差数列且,,
故,故,
故数列的前100项和为,
故选:
2.【答案】B
【解析】略
3.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查直线的斜率,属于基础题.
根据题意,设,设,分析k的几何意义,结合直线斜率公式分析可得答案.
【解答】
解:根据题意,设,设,
则k的几何意义为线段AB上任意一点P与点M连线的斜率,
而,,
如图:必有或,即或,
则的取值范围是
故选:
4.【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查点与圆的位置关系的判定,属于基础题.
结合点在圆外的代数关系式与圆的一般方程的定义即可.
【解答】
解:由于点在圆C:外,
有,解得,
即a的取值范围是
故选:
5.【答案】B
【解析】略
6.【答案】B
【解析】解:由题意,得下一个图形的边长是上一个图形边长的,边数是上一个图形的4倍,则周长之间的关系为,所以是公比为的等比数列,而首项,所以,当时,图④中“雪花”状多边形的周长为
故选
7.【答案】A
【解析】解:根据题意,圆是以为圆心,半径的圆,
设,则,,所以,整理得,因此,点P的轨迹方程为,是以为圆心,半径为的圆.结合题意,可知圆与有公共点,可得,即,解得
即实数a的取值范围是故选:
8.【答案】B
【解析】解:设BC的中点为M,连接OM、AM。
由,为直角三角形,M为斜边BC中点,故,
因B、C在圆,M为弦BC中点,故,由弦长公式得:
,
结合,得,两边平方得:
,
设,代入,,展开整理得M的轨迹方程:
,
即M在以为圆心,半径的圆上,
所以,
因O在圆内部,故的范围为:
,
当时,;
当时,,
故线段BC的取值范围为
故选
9.【答案】ACD
【解析】【分析】
本题考查了圆的方程,直线与圆的位置关系,是基础题.
由圆的标准方程和直线与圆的位置关系判断.
【解答】
解:由已知圆的标准方程是,圆心为,半径为2,A正确,B错误;
记点为M,
由于,所以点M在圆内,
当时弦长最短,最短弦长为,当直线l过圆心时,弦长最长,最长弦长为直径长4,CD均正确.
故选:
10.【答案】AC
【解析】【分析】
本题主要考查等比数列通项公式、前n项和公式、等比数列的性质,属于基础题.
根据选项依次判断即可.
【解答】
解:由等比数列的通项公式及性质知A项、C项正确,
当时,B项错误,
当时,,D项错误.
答案:AC
11.【答案】ACD
【解析】因为且,
所以,数列是递增数列,故A正确;
若数列是单调递增数列,当时,
且,所以,又因为是单调递增的,
所以只需要,则,解得或,故B错误;
,所以,
所以,所以,故C正确;
易知是递增数列,所以,则,
即,所以,
即,所以,
当时,,所以
所以,D正确,故选:
12.【答案】
【解析】【分析】
本题考查等比数列的性质,属于基础题.
利用等比中项的定义列方程,求出
【解答】
解,,成等比数列,或
而当时,,不合题意
13.【答案】 ;
【解析】略
14.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查直线过定点问题,直线的斜率公式,二次函数的性质应用,属于中档题.
直线方程即 ,由,求得定点P的坐标,设点,,则PQ连线的斜率为为,再利用二次函数的性质求得它的范围.
【解答】
解:已知直线,即,
由 ,解得,故定点P的坐标为
设点,,
则PQ连线的斜率为 ,
故PQ连线的斜率的取值范围为
故答案为
15.【答案】解:因为点D是AC边上的中点,,,
所以,
又,
所以,
所以直线BD的方程为,即;
因为,
所以AB边上的高所在的直线的斜率为,
所以AB边上的高所在的直线方程为,即
【解析】本题主要考查点斜式方程,两条直线垂直的判定及应用,属于基础题.
由中点坐标公式得到,再由两点坐标求出直线BD的斜率,最后由点斜式方程求出直线BD的方程;
由两直线垂直求出AB边上的高所在的直线的斜率为,再由点斜式得到直线方程.
16.【答案】证明:,,又,数列是以为首项,为公比的等比数列.
由可得,则,若,,则
【解析】略
17.【答案】解:设圆C方程:
由已知,
解得,圆C方程为;
解设点,
,
整理得,,
点B在圆C上,,
点M的轨迹方程为
【解析】本题考查了圆的方程的求法,利用代入法求曲线的轨迹方程,是中档题.
由已知得到方程组,则圆C的方程可求.
设点M的坐标为,结合点在圆上得到轨迹方程.
18.【答案】解:设点,由,得,
即,化简得,
所以点P的轨迹方程为
假设存在点满足条件,设点,由,得,
则,
化简得①
又因为点P在圆C上,所以,②
将②代入①中得
根据题意有解得即,
所以存在点,使得恒成立.
如,,
设,,,由,得,
所以,
化简得
又因为点P在圆上,所以,④
将④代入③中得,
根据题意有即
【解析】本题考查了阿波罗尼斯圆的理解与应用,考查转换思想和计算能力,属于拔高题.
根据定义直接利用两点间的距离公式表示距离之比,化简即可.
假设存在点符合题意,由得到相关关系式与圆C方程联立求解.
设,,由,得
与圆D方程联立求解得
19.【答案】解:当时,,
所以,即,
即,即证;
因为,
即
且,,
所以,
则,
两式相减,可得,
整理得,
所以,
两式相减,可得,
整理得,且,
所以,即当时,成等差数列,
又由可知,,,成等差数列,
所以数列为等差数列;
假设存在符合题意的n,d,则由,
可知,,当时,上式显然不成立,
当时,,因为,且为奇数,为偶数,
所以必为奇数,若,则,无正整数解,
所以,整理得,解得,
当时,,符合题意,
当时,,符合题意,
当时,,不符合题意,
综上,存在,及,符合题意.
【解析】本题考查等差数列的判定与证明,属于较难题.
当时,,所以,即,即,得证.
因为,所以,则,两式相减,可得,所以,两式相减,可得,所以,即可证明数列为等差数列;
假设存在符合题意的n,d,则由,可知,,当时,上式显然不成立,当时,,因为,且为奇数,为偶数,所以必为奇数,讨论即可得出取值.
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