甘肃省酒泉市实验中学2023-2024学年高二上学期期中考试数学试题
展开1.已知数列{an}满足a1>0,2an+1=an,则数列{an}是( )
A.递增数列 B.递减数列 C.常数列 D.摆动数列
2.已知数列{an}满足an=1an−1+1(n≥2,n∈N ∗),若a4=53,则a1=( )
A. 1 B. 32 C. 2 D. 85
3.直线的纵截距为( )
A. B. C. D.
4. 等比数列{an}中,a3a7a15=6,a8=3,则a9=( )
A. eq \f(2,3) B. eq \f(3,2) C.2 D.12
5.经过两条直线l1:x+y=2,l2:2x-y=1的交点,且直线的一个方向向量v=(-3,2)的直线方程为( )
A.2x+3y-5=0 B. eq \f(3,2) 2x+y+2=0 C.x+2y-2=0. D.x-y-7=0
6.椭圆的焦点为,,点在椭圆上,若,则点到轴的距离为( )
A.2.4B.2.8C.4.0D.4.8
7.抛物线的准线方程为( )
A.B.C.D.
8.已知直线:与直线:平行,则实数的值为( )
A. B. C. D.或
多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
9.已知数列{an}满足a1=−12,an+1=11−an,则下列各数是{an}的项的有( )
A. −2 B. 23 C. 32 D. 3
10.已知方程表示的曲线为则以下四个判断正确的为( )
A.当时,曲线表示椭圆 B.当或时,曲线表示双曲线
C.若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则 D.若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则
11.)若直线2x+y+m=0被圆x2+y2=4截得的弦长为23,则m不可能是( ).
A.5 B.5 C.10 D.25
12.设等比数列{an}的公比为q,其前n项和为Sn,前n项积为Tn,并满足条件a1>1,a2 021a2 022>1, eq \f(a2 021-1,a2 022-1)<0,下列结论正确的是( )
A.S2 021<S2 022 B.a2 021a2 023-1<0 C.T2 022是数列{Tn}中的最大值 D.数列{Tn}无最大值
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)
13.直线y=x+1与圆x2+y2+2y−3=0交于A,B两点,则|AB|= .
14.数列{an}中,a1=8,a4=2,且满足an+2=2an+1-an(n∈N*),则数列{an}的通项公式为__________.
15.设{an}是等比数列,且a1+a2+a3=1,a2+a3+a4=2,则a6+a7+a8=__________.
16.如图,赛马场的形状是长100m,宽50m的椭圆.则距离顶点10m的宽度是__________.
四、解答题(本大题共6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.(10分) 已知平面内两点A(8,-4),B(2,2).
①求过点P(2,-3) QUOTE ?2,−3 且与直线AB平行的直线l的方程 QUOTE ; ;
②一束光线从点B射向(1)的直线l,若反射光线过点A,求反射光线所在的直线方程.
18.(12分)已知等差数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),且a1+a6=a4,S6=9,数列{bn}满足
b1=2,bn-bn-1=2n-1(n≥2,n∈N*).
①求数列{an}和{bn}的通项公式;
②求数列{anbn}的前n项和Tn,并求Tn的最小值.
19.(12分)已知点P(2+1,2−2),M(3,1),圆C:x−12+y−22=4.
①求过点P的圆C的切线方程;
②求过点M的圆C的切线方程,并求出切线长.
20.(12分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,点M在抛物线上,MN垂直x轴于点N,若|MF|=6,
①求则点M的横坐标
②求△MNF的面积
21.(12分)已知数列为等差数列,数列为等比数列,满足,,.
①求数列,的通项公式;
②求数列的前n项和.
22. (12分)已知椭圆C: eq \f(x2,a2)+ eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的离心率为 eq \f(\r(2),2),且过点A(2,1).
①求C的方程;
②点M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D为垂足.证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值.
参考答案
一、二单选,多选题
三、填空题
22 14. an=10-2n 15. 32 16. 30
四、解答题
17.解:(1)因为A(8,-4),B(2,2),所以,因为直线l//AB
所以直线l1的斜率.所以直线l的方程为,即.
(2)设B(2,2)关于直线l的对称点,则,解得,即,.
直线AC的方程为,即,所以反射光线所在直线方程为.
18.解:(1)由数列{an}为等差数列可知:S6= eq \f((a1+a6)×6,2)=3a4=9⇒a4=3,a3=0,
故d=a4-a3=3.
则数列{an}的通项公式为an=a3+(n-3)×3=3n-9(n∈N*).
当n≥2时,b2-b1=21,b3-b2=22,…,bn-1-bn-2=2n-2,bn-bn-1=2n-1,
将上述式子累加得:bn-b1=21+22+…+2n-2+2n-1=2n-2,则bn=2n(n≥2);
当n=1时,b1=21=2满足上式.
综上可得,bn=2n(n∈N*).
(2)设cn=anbn=(3n-9)×2n,
则Tn=c1+c2+…+cn-1+cn
=(3-9)×2+(6-9)×22+…+[3(n-1)-9]×2n-1+(3n-9)×2n,
2Tn=(3-9)×22+(6-9)×23+…+[3(n-1)-9]×2n+(3n-9)×2n+1,
两式相减得:-Tn=-12+3×22+…+3×2n-(3n-9)×2n+1,
则Tn=(3n-12)×2n+1+24(n∈N*).
显然:当n≥4时,Tn≥24且单调递增,
则依次求出T1,T2,T3,T4比较大小即可.
易得T1=-12,T2=-24,T3=-24,T4=24,
故{Tn}的最小值为(Tn)min=T2=T3=-24.
19.解:由题意得圆心为C(1,2),半径r=2.
(1)∵2+1−12+2−2−22=4,∴点P在圆C上.
又kPC=−1,∴切线的斜率k=−1kPC=1.
∴过点P的圆C的切线方程是y−(2−2)=x−(2+1),即x−y+1−22=0.
(2)∵3−12+1−22=5>4,∴点M在圆C外部.
当过点M的直线的斜率不存在时,直线方程为x=3,即x−3=0.又点C(1,2)到直
线x−3=0的距离d=3−1=2=r,∴直线x−3=0是圆的切线.
当切线的斜率存在时,设切线方程为y−1=k(x−3),即kx−y+1−3k=0,则圆心C到切线的距离d=|k−2+1−3k|k2+1=r=2,
解得k=34.∴切线方程为y−1=34(x−3),即3x−4y−5=0.
综上可得,过点M的圆C的切线方程为x−3=0或3x−4y−5=0.
∵MC=3−12+1−22=5,
∴过点M的圆C的切线长为MC2−r2=5−4=1.
20.解:因为抛物线的方程为y2=4x,故p=2且F(1,0),
因为|MF|=6,所以xM+ eq \f(p,2)=6,解得xM=5,故yM=±2 eq \r(5),所以S△FMN= eq \f(1,2)×(5-1)×2 eq \r(5)=4 eq \r(5).
21.解:(1),;
(2).
解:(1)设的公差为,的公比为,,,
联立,整理可得,解得,
所以,.
(2由(1)知,
则,①
,②
①-②,得
.
所以.
22.解:(1)由题意得 eq \f(4,a2)+ eq \f(1,b2)=1, eq \f(a2-b2,a2)= eq \f(1,2),解得a2=6,b2=3.
所以C的方程为 eq \f(x2,6)+ eq \f(y2,3)=1.
(2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2).
若直线MN与x轴不垂直,设直线MN的方程为y=kx+m,代入 eq \f(x2,6)+ eq \f(y2,3)=1,
得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-6=0.
于是x1+x2=- eq \f(4km,1+2k2),x1x2= eq \f(2m2-6,1+2k2).①
由AM⊥AN知, eq \(AM,\s\up6(→))· eq \(AN,\s\up6(→))=0,故(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=0,
可得(k2+1)x1x2+(km-k-2)(x1+x2)+(m-1)2+4=0.
将①代入上式可得(k2+1) eq \f(2m2-6,1+2k2)-(km-k-2) eq \f(4km,1+2k2)+(m-1)2+4=0.
整理得(2k+3m+1)(2k+m-1)=0.
因为A(2,1)不在直线MN上,
所以2k+m-1≠0,故2k+3m+1=0,k≠1.
于是直线MN的方程为y=k eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(2,3)))- eq \f(1,3)(k≠1).
所以直线MN过点P eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3),-\f(1,3))).
若直线MN与x轴垂直,可得N(x1,-y1).
由 eq \(AM,\s\up6(→))· eq \(AN,\s\up6(→))=0,得(x1-2)(x1-2)+(y1-1)(-y1-1)=0.
又 eq \f(x eq \\al(2,1),6)+ eq \f(y eq \\al(2,1),3)=1,可得3x eq \\al(2,1)-8x1+4=0.
解得x1=2(舍去),x1= eq \f(2,3).
此时直线MN过点P eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3),-\f(1,3))).
令Q为AP的中点,即Q eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,3),\f(1,3))).
若D与P不重合,则由题设知AP是Rt△ADP的斜边,故|DQ|= eq \f(1,2)|AP|= eq \f(2\r(2),3).
若D与P重合,则|DQ|= eq \f(1,2)|AP|.
综上,存在点Q eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,3),\f(1,3))),使得|DQ|为定值.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
A
A
A
A
D
B
D
BD
BCD
ACD
AB
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