2022-2023学年福建省莆田第八中学高二上学期期中考试数学试题(解析版)
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一、单选题
1.已知数列则是这个数列的( )
A.第项 B.第项 C.第项 D.第项
【答案】D
【解析】由数列通项公式等于,求解出.
【详解】由数列的通项公式,可得,所以,所以是第项.
故选:D.
2.直线的倾斜角是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】直线方程化为点斜式,求出直线斜率,即可求出倾斜角.
【详解】化为,
斜率为,所以倾斜角为.
故选:D.
【点睛】本题考查直线的一般式方程,涉及直线的倾斜角和斜率的关系,属于基础题.
3.已知直线,.当时,的值为( )
A.1 B. C.或1 D.
【答案】B
【分析】利用两直线平行的充要条件即得.
【详解】由直线,,
∴,得.
故选:B.
4.若数列是公比为4的等比数列,且,则数列是( )
A.公差为2的等差数列 B.公差为的等差数列
C.公比为2的等比数列 D.公比为的等比数列
【答案】A
【分析】由数列首项和公比求出等比数列的通项公式即可求得,然后根据对数运算可得到,利用等差数列的定义可得结果.
【详解】因为数列是公比为4的等比数列,且,
所以,
,
所以数列是公差为2的等差数列,
故选A.
【点睛】本题主要等差和等比数列的概念与通项公式,以及对数的运算,属于基础题.
5.直线分别与轴,轴交于,两点,点在圆上,则面积的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】分析:先求出A,B两点坐标得到再计算圆心到直线距离,得到点P到直线距离范围,由面积公式计算即可
详解:直线分别与轴,轴交于,两点
,则
点P在圆上
圆心为(2,0),则圆心到直线距离
故点P到直线的距离的范围为
则
故答案选A.
点睛:本题主要考查直线与圆,考查了点到直线的距离公式,三角形的面积公式,属于中档题.
6.“、、成等比数列”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】D
【分析】利用充分条件和必要条件的定义结合等比中项的定义判断即可.
【详解】充分性:若、、成等比数列,则且,则,即充分性不成立;
必要性:若,取,则、、不成等比数列,即必要性不成立.
因此,“、、成等比数列”是“”的既非充分也非必要条件.
故选:D.
【点睛】本题考查充分条件、必要条件的判断,同时也考查了等比中项定义的应用,考查计算能力与推理能力,属于基础题.
7.在数列中,,,则( )
A. B. C. D.3
【答案】B
【分析】根据数列的递推式,计算数列的项,可推得数列为周期性数列,利用其周期即可求得答案.
【详解】由题意可得,,∴,,
,,
∴该数列是周期数列,周期,
又 ,∴ ,
故选:B .
8.若数列满足为常数,则称数列为“调和数列”,
若正项数列为“调和数列”,且,则的最大值是
A.10 B.100 C.200 D.400
【答案】B
【详解】试题分析:由于正项数列为“调和数列”,,为等差数列,
,.
的最大值为100.
【解析】等差数列的性质和基本不等式的应用.
二、多选题
9.设等差数列{an}的前n项和为Sn.若S3=0,a4=8,则( )
A.Sn=2n2-6n B.Sn=n2-3n
C.an=4n-8 D.an=2n
【答案】AC
【分析】根据已知条件求得,由此求得,从而确定正确选项,
【详解】依题意,
,
所以.
故选:AC
10.已知直线在两坐标轴上的截距相等,则实数a=( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】先考虑直线过原点的情况,再把直线的一般式方程转化为截距式方程,通过横纵截距相等求出实数的值.
【详解】,即时,直线化为,
它在两坐标轴上的截距都为,满足题意;
,即时,直线化为,
因为直线在两坐标轴上的截距相等,所以,且,解得;综上所述,实数或.
故选:AD.
11.已知方程,则下列说法正确的是( )
A.当时,表示圆心为的圆 B.当时,表示圆心为的圆
C.当时,表示的圆的半径为 D.当时,表示圆的圆心到轴距离等于半径
【答案】BCD
【分析】将方程配方,即得,根据a的取值,逐项判断每个选项,即可得答案.
【详解】方程即,
当时,即,表示点,A错误;
当时,,表示圆心为的圆,B正确;
当时,表示的圆的半径为,C正确;
当时,表示圆,半径为2,圆心到轴距离等于半径,D正确,
故选:.
12.已知数列满足,,,,则( )
A.为等差数列
B.为常数列
C.
D.若数列满足,则数列的前100项和为100
【答案】ABD
【分析】由条件构造时,,与已知的式子相加或相减,即可判断AB选项,再结合AB选项,计算CD.
【详解】,
当时,,两式相加得:,则是公差为4的等差数列,故A正确;
上面两式相减得,则为常数列,故B正确;
,所以数列是首项为1,公差为2的等差数列,即,故C不正确;
,由可知数列是常数列,,,故D正确.
故选:ABD
【点睛】关键点点睛:本题考查根据递推公式,求通项公式或求和,本题的关键是构造时,,通过两式相加或相减,即可判断选项.
三、填空题
13.已知直线的倾斜角,直线,则的斜率为__.
【答案】
【分析】先根据直线的倾斜角,直线,求出的倾斜角,再根据倾斜角与斜率的关系求出的斜率.
【详解】解:∵直线的倾斜角,直线,
∴的倾斜角为,
∴的斜率为,
故答案为:.
14.正项递增等比数列 ,前n项的和为 ,若 ,则 __.
【答案】
【分析】设每一项都是正数的递增的等比数列的公比为 ,由,联立解出 ,再利用通项公式与求和公式即可得出答案.
【详解】设每一项都是正数的递增的等比数列的公比为,
∵,
联立解得,
∴ ,解得 ,
∴ ,解得 ,
则
故答案为:364.
15.直线分别交轴、轴的正半轴于、两点,当面积最小时,直线的方程为___________.
【答案】
【分析】由题可得直线恒过定点,可设方程为,则,利用基本不等式可得,即求.
【详解】∵直线,
∴,
由,得,
∴直线恒过定点,
可设直线方程为,则,,
又,即,当且仅当时取等号,
∴,
当面积最小时,直线的方程为,即.
故答案为:.
16.如图,一个小球从10m高处自由落下,每次着地后又弹回到原来高度的,若已知小球经过的路程为,则小球落地的次数为______.
【答案】4
【分析】设小球从第(n-1)次落地到第n次落地时经过的路程为m,则由已知可得数列是从第2项开始以首项为,公比为的等比数列,根据等比数列的通项公式求得,再设设小球第n次落地时,经过的路程为,由等比数列的求和公式建立方程求解即可.
【详解】解:设小球从第(n-1)次落地到第n次落地时经过的路程为m,则
当时,得出递推关系,
所以数列是从第2项开始以首项为,公比为的等比数列,所以,且,
设小球第n次落地时,经过的路程为,所以
,
所以,解得,
故答案为:4.
四、解答题
17.已知三角形的三个顶点是,,.
(1)求边上的中线所在直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)先求出BC的中点坐标,再利用两点式求出直线的方程;
(2)先求出BC边上的高所在直线的斜率,再利用点斜式求出直线的方程.
【详解】(1)设线段的中点为.
因为,,
所以的中点,
所以边上的中线所在直线的方程为,
即.
(2)因为,,
所以边所在直线的斜率,
所以边上的高所在直线的斜率为,
所以边上的高所在直线的方程为,
即.
【点睛】本题主要考查直线方程的求法,属于基础题.
18.如图,在中,,,且边的中点在轴上,的中点在轴上.
(1)求点的坐标;
(2)求的面积.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)设,根据中点坐标公式建立关于的方程,即可解出点坐标;
(2)由、两点坐标得到边的长度以及直线的方程,再求出点到直线的距离得到边上的高,从而得到三角形的面积.
【详解】(1)设点,
因为边的中点在轴上,的中点在轴上,,,
,解得,所以点的坐标是;
(2)由题设,,
,所以直线的方程为,即;
故点到直线的距离为,
所以,
【点睛】本题主要考查求直线三角形顶点坐标,以及三角形面积,考查点到直线的距离公式,考查两点间距离公式,以及中点坐标公式,属于常考题型.
19.已知等差数列的公差不为零,,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)求.
【答案】(1) ;(2).
【分析】(1)由题意可得,根据等差数列的通项公式可得,
进而求出,由此即可求出结果;
(2)由题意可知, ,表示以23为首项,公差为-6的等差数列的前项和,根据等差数列前项和公式即可求出结果.
【详解】(1)因为成等比数列,所以,
又数列是公差不为零的等差数列,所以,
又,所以;
∴.
(2)由题意可知,
数列 是以23为首项,公差为-6的等差数列,
所以,表示以23为首项,公差为-6的等差数列的前项和,
所以.
【点睛】本题考查了主要考查了等差数列的通项公式、相关性质和前项和公式的应用,考生数列掌握等差数列的相关公式是解决本题的关键.
20.已知等差数列的前n项和为,其中r为常数.
(1)求r的值;
(2)设,求数列 的前n 项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等差中项的性质即可.
(2)利用裂项相消的公式即可求得前n 项和.
【详解】(1)先求前三项,,,,
由为等差数列,所以,
所以,即;
(2)由(1)知,,
也满足,所以,
所以,故
所以
故
21.已知圆过点,,且圆心在直线:上.
(1)求圆的方程;
(2)若从点发出的光线经过直线反射,反射光线恰好平分圆的圆周,求反射光线的一般方程.
(3)若点在直线上运动,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由题意可求线段的中垂线方程,联立直线方程可得圆心,进而可得半径与圆的方程;
(2)由恰好平分圆的圆周,得经过圆心,求点关于直线的对称点,求出直线即为;
(3)由题意设点的坐标为,根据两点间距离公式可得,进而可得最小值.
【详解】(1)由,,得直线的斜率为,线段中点,
所以,直线的方程为,即,
联立,解得,即,
所以半径,
所以圆的方程为;
(2)由恰好平分圆的圆周,得经过圆心,
设点关于直线的对称点,
则直线与直线垂直,且线段的中点在上,
即,解得,
所以,
所以直线即为直线,且,
直线方程为,即;
(3)由已知点在直线上,
设,
则,
所以当时,取最小值为.
22.“绿水青山就是金山银山”是时任浙江省委书记习近平同志于2005年8月15日在浙江湖州安吉考察时提出的科学论断,2017年10月18日,该理论写入中共19大报告,为响应总书记号召,我国某西部地区进行沙漠治理,该地区有土地1万平方公里,其中是沙漠,从今年起,该地区进行绿化改造,每年把原有沙漠的改造为绿洲,同时原有绿洲的被沙漠所侵蚀又变成沙漠,设从今年起第n年绿洲面积为万平方公里.
(1)求第n年绿洲面积与上一年绿洲面积的关系;
(2)至少经过几年,绿洲面积可超过?()
【答案】(1).
(2)6年.
【分析】(1)根据第第n年绿洲面积与上一年绿洲面积之间的关系可得等式,化简可得答案;
(2)根据与的关系式,求得的表达式,由题意列出不等式,利用对数的运算可求得答案.
【详解】(1)由题意得
,
所以;
(2)由(1)得,∴,
,所以,所以是以为首项,公比为的等比数列,
∴,即;
令,即,
两边取常用对数得:,
所以
,
∴.
∴至少经过6年,绿洲面积可超过60%.
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