重庆市荣昌中学2022-2023学年高二数学下学期第一次月考试题(Word版附解析)
展开注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上.
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上.
4.考试结束后,将答题卷交回.
第I卷(选择题共60分)
一、单选题:本小题共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,答案请涂写在机读卡上.
1. 已知等差数列中,,,则( )
A. 0B. -2C. -4D. -6
【答案】B
【解析】
【分析】应用等差数列的基本量运算即可.
【详解】等差数列,设公差为,,, 则.
故选:B
2. 已知3,,27三个数成等比数列,则( )
A. 9B. -9C. 9或-9D. 0
【答案】C
【解析】
【分析】根据等比数列的知识列方程,从而求得.
【详解】由于成等比数列,所以,
解得或.
故选:C
3. 函数在点处切线的斜率为( )
A. -1B. -3C. 1D. 0
【答案】D
【解析】
【分析】利用导数求得正确答案.
【详解】由于,所以.
故选:D
4. 《周髀算经》中有这样一个问题:从冬至起,接下来依次是小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏,小满、芒种共十二个节气,其日影长依次成等差数列,其中大寒、惊蛰、谷雨三个节气的日影长之和为25.5尺,且前九个节气日影长之和为85.5尺,则立春的日影长为( )
A. 10.5尺B. 11尺C. 11.5尺D. 12尺
【答案】A
【解析】
【分析】结合等差数列的知识求得正确答案.
【详解】设等差数列的首项为,公差为,
依题意,,即,
解得,所以尺.
故选:A
5. 记正项等比数列的前n项和为,若,,则( )
A. 2B. -21C. 32D. 63
【答案】D
【解析】
【分析】
先设正项等比数列公比为,根据题中条件,列出方程求出首项和公比,再由求和公式,即可得出结果.
【详解】设正项等比数列的公比为,
因为,,
所以,即,解得,
所以.
故选:D.
6. 设数列满足,,则( )
A. 2B. C. D. -3
【答案】C
【解析】
【分析】利用周期性求得
【详解】,
,
,
,
所以数列是周期为的周期数列,,
所以.
故选:C
7. 已知公差不为0的等差数列的前23项的和等于前8项的和.若,则k等于( )
A. 22B. 23C. 24D. 25
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可得,代入即可求出.
【详解】设等差数列公差为,,
则由题可得,即,整理得,
,,即,
,,.
故选:C.
8. 已知F1,F2分别为双曲线C:的左右焦点,过点F1且斜率存在的直线L与双曲线C的渐近线相交于AB两点,且点AB在x轴的上方,AB两个点到x轴的距离之和为,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据得到为直角三角形,进而根据点差法得中点弦的性质即可求.
【详解】设,,设的中点为,
由于,故,因此为直角三角形,故,
由于,所以,进而可得,
故或,由在双曲线渐近线上,
所以,
进而,
当时,,,
所以,
当时,,,所以不符合题意,舍去,
综上:故离心率为.
故选:A
二、多选题:本小题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 设等差数列的前项和为.若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
由已知条件列方程组,求出公差和首项,从而可求出通项公式和前项和公式
【详解】解:设等差数列的公差为,
因为,,
所以,解得,
所以,
,
故选:BC
10. 等差数列中,前项和为,若,则下列命题中真命题的是( )
A. 公差
B.
C. 是各项中最大的项
D. 是中最大的值
【答案】ABD
【解析】
【分析】由得:,进而结合等差数列的性质逐个判断即可
【详解】因,所以,
所以公差成立,所以A正确,
因为公差,所以等差数列为递减数列,所以各项中是最大的项, C错误,
因为,所以,B成立.
设等差数列的前项的和最大,则,故,
又等差数列为递减数列,且,
所以,即是中最大的值,D正确.
故选:ABD.
11. 已知等比数列公比为,前项和为,且满足,则下列说法正确的是( )
A. 为单调递增数列B. C. ,,成等比数列D.
【答案】BD
【解析】
【分析】
根据利用等比数列的性质建立关系求出,然后结合等比数列的求和公式,逐项判断选项可得答案.
【详解】由,可得,则,
当首项时,可得为单调递减数列,故错误;
由,故正确;
假设,,成等比数列,可得,
即不成立,
显然,,不成等比数列,故错误;
由公比为等比数列,可得
,故正确;
故选:.
【点睛】关键点睛:解答本题的关键是利用求得,同时需要熟练掌握等比数列的求和公式.
12. 数列依次为:1,,,,,,,,,,,,,,,,,,…,其中第一项为,接下来三项均为,再接下来五项均为,依此类推.记的前项和为,则( )
A. B. 存在正整数,使得
C. D. 数列是递减数列
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据数列的规律即可求出,即可判断A选项;求出数列的通项公式,做差法推出矛盾即可说明B选项;求出数列的前n项和公式,做差法即可说明C选项;根据数列单调性的概念,比较即可判断D选项.
【详解】A:由数列可知占了数列的项,且相对应的项的和为1,
,,所以,故,故A正确;
B:若,则,故,即 ,与矛盾, 故B错误;
C: 若,则,
而,
若,则,故;
若,则,
故,
即,因为,故,即,即,综上:,故C正确;
D:因为,则,
所以,
则
,
所以,故数列是递减数列,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】数列求和的方法技巧:
(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和.
(2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和.
(3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和,或者奇偶项通项公式不同的数列,或者周期性数列.
(4)裂项相消.
第II卷(非选择题共90分)
三、填空题:本小题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填写在题中的横线上.
13. 在公比为的等比数列中,已知,,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据等比数列的知识求得正确答案.
【详解】.
故答案为:
14. 已知函数,则____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据,可以先将原函数求导,此时得到的导函数中有,故将代入可以求出,求出函数解析式后,求函数值.
【详解】因为,所以,
当时,,解得,
所以,所以.
故答案为:
15. 对于等差数列和等比数列,我国古代很早就有研究成果,北宋大科学家沈括在《梦溪笔谈》中首创的“隙积术”,就是关于高阶等差级数求和的问题.现有一货物堆,从上向下查,第一层有2个货物,第二层比第一层多3个,第三层比第二层多4个,第四层比第三层多5个,以此类推,则第20层货物的个数为________.
【答案】230
【解析】
【分析】由题意可得,,利用累加法即可求.
【详解】解:由题意可知,,,,,累加可得.
故答案为:230
16. 已知数列的各项均为正数,其前n项和为,且,n,则=_______;若=2,则=_______.
【答案】 ①. 4 ②. 220
【解析】
分析】当时,利用, 即可得到 ,取即可.
利用已知递推公式,结合首项可以求得,进一步做差可以得出的奇数项和偶数项分别成等差数列,分组后利用等差数列求和公式即可.
【详解】根据①,得②,
①﹣②得,
又时,,可得
故;
当=2,,可得 ,
即可求得
.
故答案为:4;220
【点睛】本题主要考查了与的关系,数列的递推关系式,以及等差数列的定义和通项,属于中档题.
四、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
17. 已知数列满足,且.
(1)求;
(2)证明:数列是等差数列,并求.
【答案】(1)
(2)证明见解析;
【解析】
【分析】(1)根据递推关系式求得.
(2)根据等差数列的定义进行证明,进而求得.
【小问1详解】
因为,
所以.
【小问2详解】
因为,
所以,
则,
故,
又,所以,
所以数列是首项为,公差为的等差数列.
所以,
则.
18. 已知等差数列的前n项和为,其中,;等比数列的前n项和为,其中,.
(1)求数列,的通公式;
(2)记,求数列的前n项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件分别求出等差数列的公差为d,等比数列的公比为q,再利用数列的通项公式即可求解;
(2)利用等比数列和等差数列的前项和公式进行分组求和即可得出结果.
【小问1详解】
记等差数列公差为d,等比数列的公比为q,
由题意得,,解得,∴,
∴.
∵,∴,
∴.
【小问2详解】
由(1)得,,,
∴,
∴
∴.
19. 已知数列的前n项和为,且.
(1)求与;
(2)记,求数列的前n项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)利用求得,进而求得.
(2)利用错位相减求和法求得正确答案.
【小问1详解】
由,得,
当时,,得;
当时,,得,
所以数列是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以.
所以.
【小问2详解】
由(1)可得,
则,
,
两式相减得,
所以
.
20. 如图,在正六边形中,将沿直线翻折至,使得平面平面,O,H分别为和的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
【分析】
(1)要证平面.,用线面平行的判定定理,在面内找一条直线与平行;
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求二面角的余弦值.
【详解】(1)如图,取的中点G,
连结.
又因为H是的中点,
所以,.
又因为正六边形中,,,
所以同,.
又O为的中点,所以,,
所以四边形为平行四边形,所以.
因为平面,平面,
所以平面.
(2)由条件可知.
分别以为x轴正方向、为y轴正方向、为z轴正方向建立如图所示的空间直角坐标系.
设正六边形的边长为2,则,,,,,
所以,,,.
设平面的法向量为,
由得
取,可得.
设平面的法向量为,
由得
取,可得.
设平面与平面所成锐二面角的大小为,
则,
所以平面与平面所成锐二面角的余弦值为.
【点睛】立体几何解答题的基本结构:
(1)第一问一般是几何关系的证明,用判定定理;
(2)第二问是计算,求角或求距离(求体积通常需要先求距离),通常可以建立空间直角坐标系,利用向量法计算.
21. 已知数列{}满足
(1)求数列{}的通项公式;
(2)设,数列{}的前n项和为Tn,若,求m.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由前项和与通项的关系,当时,得,两式作差得,再验证首项是否满足上式;
(2)将代入得,裂项相消法可得,再解方程得.
【小问1详解】
因为①,
则当时,则,
当时,得②,
则①②得,则,又满足上式,
所以数列{}的通项公式为
【小问2详解】
所以
化简得:
,解得.
22. 已知椭圆与直线有且只有一个交点,点为椭圆上任一点,,,若的最小值为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线与椭圆交于不同两点,点为坐标原点,且,当的面积最大时,求的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)设点,根据题意,得到,根据向量数量积的坐标表示,得到,根据其最小值,求出,即可得出椭圆方程;
(2)设,,,联立直线与椭圆方程,根据韦达定理,由弦长公式,以及点到直线距离公式,求出的面积的最值,得到;得出点的轨迹为椭圆,且点为椭圆的左、右焦点,记,则,得到,根据导数的方法求出最值.
【详解】(1)设点,由题意知,,则
,
当时,取得最小值,即,
故椭圆的标准方程为;
(2)设,,,则
由得
,,
则点到直线的距离,
取得最大值,当且仅当即,①
此时,,
即,代入①式整理得,
即点的轨迹为椭圆 ,
且点为椭圆的左、右焦点,即 ,
记,则,
从而,则,
令可得,即在在单调递减,在单调递增,
且,
故的取值范围为.
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