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    2022-2023学年广东省广州市秀全中学高二上学期期末数学试题(解析版)

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    这是一份2022-2023学年广东省广州市秀全中学高二上学期期末数学试题(解析版),共18页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    2022-2023学年广东省广州市秀全中学高二上学期期末数学试题

     

    一、单选题

    1.直线的倾斜角为

    A B C D

    【答案】D

    【分析】根据直线方程求出斜率,利用倾斜角的正切值为斜率,可得结果.

    【详解】设直线的倾斜角为θθ∈[0π).

    直线化为y,斜率k=tanθ=-

    ∴θ=150°

    故选D

    【点睛】本题考查直线的倾斜角与斜率的关系,属于基础题.

    2.在数列中,若,则    

    A16 B32 C64 D128

    【答案】C

    【分析】根据题意,为等比数列,用基本量求解即可.

    【详解】因为,故是首项为2,公比为2的等比数列,

    .

    故选:C

    3.在等差数列中,已知,则数列的前6项之和为(    

    A12 B32 C36 D37

    【答案】C

    【分析】直接按照等差数列项数的性质求解即可.

    【详解】数列的前6项之和为.

    故选:C.

    4.圆与圆的位置关系为(    

    A.外离 B.内切 C.相交 D.外切

    【答案】D

    【分析】根据题意,求出两圆的圆心距,再结合圆与圆位置关系的判断方法,即可求解.

    【详解】因为圆的圆心为,圆的圆心为,所以两圆的圆心距为.因为圆的半径为,圆的半径为,所以圆心距等于两圆的半径和,故两圆外切.

    故选:D.

    5.已知,则上的投影向量为(    

    A1 B C D

    【答案】C

    【分析】根据题意得,进而根据投影向量的概念求解即可.

    【详解】解:因为,所以

    所以

    所以上的投影向量为

    故选:C

    6ABC的周长是8B﹣10),C10),则顶点A的轨迹方程是(    

    A B

    C D

    【答案】A

    【解析】由周长得AB+AC6,从而知A的轨迹是以BC为焦点的椭圆,再根据已知条件可求得轨迹方程.注意范围.

    【详解】解:∵△ABC的两顶点B﹣10),C10),周长为8BC2AB+AC6

    ∵62A到两个定点的距离之和等于定值,

    A的轨迹是以BC为焦点的椭圆,且2a6c1b2

    所以椭圆的标准方程是.

    故选:A.

    【点睛】结论点睛:本题考查求轨迹方程,解题方法是定义法,根据恬条件确定轨迹是椭圆,由已知确定焦距和实轴长,由此易得方程,解题还要注意隐藏条件,因此要去掉直线上的两点.否则出错.

    7.我国古代数学名著《算法统宗》是明代数学家程大位(1533-1606年)所著.该书中有如下问题:远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”.其意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且下一层灯数是上一层的2倍,则可得塔的最顶层共有灯几盏?”.改为 求塔的最底层几盏灯?,则最底层有(    )盏.

    A192 B128 C3 D1

    【答案】A

    【分析】根据题意,转化为等比数列,利用通项公式和求和公式进行求解.

    【详解】设这个塔顶层有盏灯,则问题等价于一个首项为,公比为2的等比数列的前7项和为381

    所以,解得

    所以这个塔的最底层有盏灯.

    故选:A.

    8.过双曲线的左焦点x轴的垂线交曲线C于点P为右焦点,若,则双曲线的离心率为(    

    A B C D

    【答案】D

    【分析】由题知是等腰直角三角形,,又根据通径的结论知,结合可列出关于的二次齐次式,即可求解离心率.

    【详解】由题知是等腰直角三角形,且

    ,即

    ,即

    解得

    .

    故选:D.

     

    二、多选题

    9.若构成空间的一个基底,则下列向量共面的是(   

    A B C D

    【答案】ABD

    【分析】逐项判断各选项的向量是否不共面,从而可得正确的选项.

    【详解】对于A,因为,故共面;

    对于B,因为,故共面;

    对于D,因为,故共面;

    对于C,若共面,则存在实数,使得:,

    ,故共面,

    这与构成空间的一个基底矛盾,

    故选:ABD

    10.已知曲线C的方程为,且),则下列结论正确的是(    

    A.当时,曲线C为圆 B.若曲线C为椭圆,且焦距为,则

    C.当时,曲线C为双曲线 D.当曲线C为双曲线时,焦距等于4

    【答案】AC

    【分析】写出当时的曲线方程,即可判断A;分情况求出当曲线表示椭圆时k的值,可判断B;当时,判断的正负,即可判断C; 当曲线C为双曲线时,确定k的范围,求得焦距,可判断D.

    【详解】,方程为,即,表示圆,故A正确;

    若曲线C为椭圆,且焦距为

    则当焦点在x轴上, ,解得

    当焦点在y轴上, ,解得 ,

    故此时,故B错误;

    时, ,曲线表示的是焦点位于y轴上的双曲线;

    时, ,曲线表示的是焦点位于x轴上的双曲线;故C正确;

    当曲线C为双曲线时, ,即

    时,,焦距

    时,,焦距

    D错误,

    故选:AC

    11.如图,正方体的棱长为分别为的中点,则(    

    A.直线与直线垂直

    B.直线与平面平行

    C.平面截正方体所得的截面面积为

    D.点与点到平面的距离相等

    【答案】BC

    【分析】(1)利用空间向量的坐标运算确定直线与直线的位置关系;(2)根据面面平行来证明线面平行;(3)先根据四点共面确定截面,进而算截面面积;(4)利用等体积法思想证明求解.

    【详解】对于选项A,以点为坐标原点,

    所在的直线分别为轴,建立空间直角坐标系,

    .

    从而

    从而,所以直线与直线不垂直,选项错误;

    对于选项,取的中点为,连接,则易知

    平面平面,故平面

    平面平面

    所以平面

    平面

    故平面平面

    平面,从而平面,选项正确;

    对于选项C,连接,如图所示,

    正方体中四点共面,

    四边形为平面截正方体所得的截面四边形,且截面四边形为梯形,

    又由勾股定理可得

    梯形为等腰梯形,高为

    ,选项C正确;

    对于选项D,由于

    ,即

    到平面的距离为点到平面的距离的2倍,选项错误.

    故选:BC.

    12.如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法商功》中,后人称为三角垛”“三角垛最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,设第n层有个球,从上往下n层球的总数为,则(    

    A B

    C D

    【答案】ABC

    【分析】由题可得,利用累加法可得,由递推公式即可判断A,计算前5项的和可判断B,由即可判断C,利用裂项相消求和法可判断D.

    【详解】因为

    ……

    以上个式子累加可得

    时也满足上式,故

    所以,故B正确;

    由递推关系可知,故A正确;

    ,故C正确;

    因为

    所以,故D错误.

    故选:ABC.

     

    三、填空题

    13的等差中项,则_____________.

    【答案】

    【分析】利用等差中项的定义可求得结果.

    【详解】由等差中项的定义可得.

    故答案为:.

    14.如图,已知平行六面体中,底面是边长为1的正方形,,设.则______________

    【答案】

    【分析】利用空间向量的运算法则,将表示成,两边平方利用向量数量积即可求得.

    【详解】由题意可知

    ,所以

    易知,所以

    因为底面是正方形,所以,即

    ,所以

    ,所以

    故答案为:

    15.已知点F是抛物线的焦点,点,点P为抛物线上的任意一点,则的最小值为_________.

    【答案】3

    【分析】根据抛物线的定义可求最小值.

    【详解】如图,过作抛物线准线的垂线,垂足为,连接

    ,当且仅当共线时等号成立,

    的最小值为3

    故答案为:3.

    16.设椭圆的左、右焦点分别为,则下列说法中正确的有_____________(填序号,漏填或错填都没有分)

    1)离心率

    2)过点的直线与椭圆交于AB两点,则的周长为

    3)若P是椭圆C上的一点,则面积的最大值为1

    4)若P是椭圆C上的一点,且,则面积为

    【答案】2)(3)(4

    【分析】对于(1),由椭圆方程求出abc的值,求得椭圆离心率即可判断;

    对于(2),求出的周长即可判断;

    对于(3),由三角形面积公式求出面积的最大值即可判断;

    对于(4),方法1:直接应用椭圆中焦点三角形的面积公式:,(其中b为椭圆的短半轴长,);

    方法2:由椭圆定义、余弦定理以及三角形面积公式可得的面积即可判断.

    【详解】对于(1),由题意知,

    ,故(1)错误;

    对于(2),,故(2)正确;

    对于(3),,当点P在短轴端点时取最大值,故(3)正确;

    对于(4),方法1

    方法2

    中,由余弦定理得:

    解得:

    ,故(4)正确.

    故答案为:(2)(3)(4.

     

    四、解答题

    17.在这三个条件中任选一个,补充在下面问题的题设条件中.

    问题:等差数列的公差为,满足________?

    (1)求数列的通项公式;

    (2)求数列的前项和得到最小值时的值.

    【答案】(1)选择条件见解析,

    (2)

     

    【分析】1)设等差数列的公差为,由,得到,选,联立求解;选,联立求解;选,联立求解;

    2)由(1)知,令求解.

    【详解】1)解:设等差数列的公差为

    .

    ,得

    .

    ,得

    2)由(1)知

    数列是递增等差数列.

    ,得

    时,

    时,

    时,得到最小值.

    18.如图,在棱长为2的正方体中,EF分别为ABBC上的动点,且.

    (1)求证:

    (2)时,求点A到平面的距离.

    【答案】(1)证明见解析

    (2)

     

    【分析】(1)如图,以轴,轴,轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法分别求出,再证明即可;

    (2)利用空间向量的数量积求出平面的法向量,结合求点到面距离的向量法即可得出结果.

    【详解】1)证明:如图,以轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,

    所以

    所以

    ,所以

    2)当时,

    是平面的法向量,则

    ,解得,取,得

    设点A到平面的距离为,则

    所以点A到平面的距离为.

    19.已知圆C过两点,且圆心C在直线上.

    (1)求圆C的方程;

    (2)过点作圆C的切线,求切线方程.

    【答案】(1).(或标准形式

    (2)

     

    【分析】1)根据题意,求出的中垂线方程,与直线联立,可得圆心的坐标,求出圆的半径,即可得答案;

    2)分切线的斜率存在与不存在两种情况讨论,求出切线的方程,综合可得答案.

    【详解】1)解:根据题意,因为圆过两点

    的中点为,则

    因为,所以的中垂线方程为,即

    又因为圆心在直线上,联立,解得,所以圆心,半径,故圆的方程为

    2)解:当过点P的切线的斜率不存在时,此时直线与圆C相切

    当过点P的切线斜率k存在时,设切线方程为*

    由圆心C到切线的距离,可得

    代入(*),得切线方程为

    综上,所求切线方程为

    20.已知数列的前项和为.

    (1)证明:数列是等比数列;

    (2),求数列的前项和.

    【答案】(1)证明见解析

    (2)

     

    【分析】1中令结合求得,然后中利用得数列的递推关系得数列为等比数列;

    2)由(1)求得再得出,利用裂项相消法求得和

    【详解】1)因为,所以

    因为,所以,即

    解得,当时,,与联立,

    ,所以.

    又因为,所以是以1为首项,3为公比的等比数列.

    2)由(1)得,所以

    所以

    所以.

    21.如图,在四棱锥中,底面,底面是矩形,,且,点E.

    (1)求证:平面

    (2)E的中点,求直线与平面所成的角的正弦值.

    【答案】(1)证明见解析;

    (2).

     

    【分析】1)由条件可得,然后算出的长度可得矩形是正方形,然后可得,即可证明;

    2两两垂直,建立空间直角坐标系,利用向量求解即可.

    【详解】1因为底面底面,所以

    所以

    所以矩形是正方形,所以

    因为,所以平面

    2由(1)知两两垂直,建系如图,

    02021

    12

    设平面的法向量为

    ,即

    所以可取0

    所以直线与平面所成的角的正弦值为

    22.如图,是过抛物线焦点F的弦,M的中点,是抛物线的准线,为垂足,点N坐标为.

    (1)求抛物线的方程;

    (2)的面积(O为坐标系原点).

    【答案】(1).

    (2).

     

    【分析】1)由已知得准线方程为:,由此可求得抛物线的方程;

    2)设,代入抛物线的方程作差得,再由M的中点,求得,由此求得直线的方程,与抛物线的方程联立可求得弦长AB由三角形的面积公式可求得答案.

    【详解】1)解:点在准线上,所以准线方程为:

    ,解得,所以抛物线的方程为:

    2)解:设,由在抛物线上,

    所以,则

    ,所以点M纵坐标为的中点,所以

    所以,即,又知焦点F坐标为,则直线的方程为:

    联立抛物线的方程,得,解得,所以

    所以.

     

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