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    2022-2023学年安徽省淮北市第一中学高二上学期期末数学试题含解析

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    这是一份2022-2023学年安徽省淮北市第一中学高二上学期期末数学试题含解析,共17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学年安徽省淮北市第一中学高二上学期期末数学试题

     

    一、单选题

    1.已知椭圆的左、右焦点分别为,长轴长,焦距为,过点的直线交椭圆于A两点,则的周长为(     

    A B C D

    【答案】C

    【分析】根据题意画出图像,根据椭圆的定义即可求解.

    【详解】由题知,2a8

    的周长为

    故选:C

    2.设等差数列的前项和为,若,则    

    A B C D

    【答案】A

    【分析】列出关于首项与公差的方程组,求出首项与公差,从而可得答案.

    【详解】设数列的公差为

    因为

    所以

    解得

    .

     

    故选:A.

    3.已知等比数列的前3项和为168,则    

    A14 B12 C6 D3

    【答案】D

    【分析】设等比数列的公比为,易得,根据题意求出首项与公比,再根据等比数列的通项即可得解.

    【详解】解:设等比数列的公比为

    ,则,与题意矛盾,

    所以

    ,解得

    所以.

    故选:D.

     

    4.若,则是方程表示双曲线的(    

    A.充分不必要条件 B.必要不充分条件

    C.充要条件 D.既不充分也不必要条件

    【答案】B

    【分析】根据双曲线定义可知,要使方程表示双曲线异号,进而求得的范围即可判断是什么条件.

    【详解】解:因为方程表示双曲线,所以,解得

    因为

    所以是方程表示双曲线的必要不充分条件,

    故选:B

    【点睛】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据双曲线的定义是解决本题的关键,属于基础题.

    5.已知圆锥的底面半径为2,高为,则该圆锥的内切球表面积为(    

    A B C D

    【答案】D

    【分析】根据圆锥与内切球的轴截面图,列出等量关系,即可求解.

    【详解】如图,圆锥与内切球的轴截面图,点为球心,内切球的半径为为切点,设,即

    由条件可知,

    中,,即,解得:

    所以圆锥内切球的表面积.

    故选:D

    6.已知两点,若直线上存在点满足,则实数的取值范围是

    A B

    C D

    【答案】C

    【分析】的轨迹为圆,考虑该圆和直线有公共点(即相交或相切)可得实数的取值范围.

    【详解】,则

    ,因在直线上,故圆心到直线的距离

    ,故,故选C.

    【点睛】此类问题为隐形圆问题,常规的处理办法是找出动点所在的轨迹(通常为圆),常见的隐形圆有:

    1)如果为定点,且动点满足,则动点 的轨迹为圆;

    2)如果中,为定长,为定值,则动点的轨迹为一段圆弧.

    7.已知等差数列中,,设函数,记,则数列的前项和为(    

    A B C D

    【答案】D

    【分析】分析可知函数的图象关于点对称,利用等差中项的性质结合正弦型函数的对称性质可求得结果.

    【详解】

    ,可得,当时,

    故函数的图象关于点对称,

    由等差中项的性质可得

    所以,数列的前项和为.

    故选:D.

    8.已知,若点P是抛物线上任意一点,点Q是圆上任意一点,则的最小值为  

    A3 B C D4

    【答案】B

    【分析】,利用三角形知识得到,转化成,令,将转化成,问题得解.

    【详解】

    由抛物线方程可得:抛物线的焦点坐标为

    由抛物线定义得:

    ,

    所以

    当且仅当三点共线时(F点在PQ中间),等号成立,

    可化为:

    当且仅当,即:时,等号成立.

    故选B

    【点睛】本题主要考查了抛物线的简单性质及换元法、基本不等式的应用,还考查了计算能力及转化能力,属于基础题.

     

    二、多选题

    9.已知三个数成等比数列,则圆锥曲线的离心率为

    A B C D

    【答案】BC

    【分析】由等比数列的性质求出,再判断曲线类型,进而求出离心率

    【详解】由三个数成等比数列,得,即;当,圆锥曲线为,曲线为椭圆,则;当时,曲线为,曲线为双曲线,

    则离心率为:

    故选BC

    【点睛】本题考查等比数列的性质,离心率的求解,易错点为漏解的取值,属于中档题

    10.已知是抛物线上的两点,若直线过抛物线的焦点且倾斜角为.则下列命题正确的是(    

    A B

    C D

    【答案】ABC

    【分析】对于选项A,设直线的方程为,代入,再利用韦达定理,即可得到结论;

    对于选项B,利用抛物线的定义和选项A中的结论,表示出即可;

    对于选项C,由抛物线的定义,在直角三角形中,运用余弦函数的定义,即可得到的长,同理可得的长,即可判断;

    对于选项D,选项A中的结论进行判断即可.

    【详解】对于选项A,设直线的方程为,代入

    可得,所以,选项A正确;

    对于选项B,因为是过抛物线的焦点的弦,

    所以由抛物线定义可得

    由选项A知,

    所以.

    ,解得

    时,,所以

    时,,所以

    时,也适合上式,所以,选项B正确;

    对于选项C,不妨设,点Ax轴上方,设在准线上的射影,

    所以,同理可得

    所以,同理可证时,等式也成立,选项C正确;

    对于选项D,由上可知:

    所以,选项D不正确,

    故选:ABC.

    112022416956分,神舟十三号返回舱成功着陆,返回舱是宇航员返回地球的座舱,返回舱的轴截面可近似看作是由半圆和半椭圆组成的曲圆,如图在平面直角坐标系中半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的焦点,椭圆的短轴与半圆的直径重合,下半圆与y轴交于点G.若过原点O的直线与上半椭圆交于点A,与下半圆交于点B,则(    

    A.椭圆的长轴长为

    B.线段AB长度的取值范围是

    C面积的最小值是4

    D的周长为

    【答案】ABD

    【分析】由题意可得bc,然后可得a,可判断A;由椭圆性质可判断B;取特值,结合OA长度的取值范围可判断C;由椭圆定义可判断D.

    【详解】由题知,椭圆中的几何量,得,则A正确;

    ,由椭圆性质可知,所以B正确;

    ,则

    ,则C错误;

    由椭圆定义知,,所以的周长D正确.

    故选:ABD

    12.如图,四边形为正方形,平面,记三棱锥的体积分别为,则(    

    A B C D

    【答案】CD

    【分析】找到三棱锥的高,利用三棱锥体积公式分别求出,进而判断出结果.

    【详解】

    如图连接O,连接.,则.

    平面,所以平面

    所以

    .

    平面平面,所以.

    ,且平面

    所以平面,所以.

    易知

    所以,所以,

    平面,所以平面.

    所以有

    所以选项AB不正确,CD正确.

    故选:CD.

     

    三、填空题

    13.已知向量.若,则________

    【答案】.

    【分析】利用向量的坐标运算法则求得向量的坐标,利用向量的数量积为零求得的值

    【详解】,

    ,解得,

    故答案为:.

    【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,平面向量垂直的条件,属基础题,利用平面向量垂直的充分必要条件是其数量积.

    14.已知双曲线(a0b0)的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为__________

    【答案】

    【分析】根据离心率求得,即可求得渐近线方程.

    【详解】因为双曲线的离心率为2,则,解得

    故双曲线的渐近线方程为.

    故答案为:.

    15.正方体中,分别是的中点,则所成的角的余弦值是__________

    【答案】

    【分析】的中点,由得出异面直线所成的角为,然后在由余弦定理计算出,可得出结果.

    【详解】的中点,由可得所成的角,

    设正方体棱长为中利用勾股定理可得

    ,由余弦定理可得

    故答案为

    【点睛】本题考查异面直线所成角的计算,一般利用平移直线找出异面直线所成的角,再选择合适的三角形,利用余弦定理或锐角三角函数来计算,考查空间想象能力与计算能力,属于中等题.

    16.对给定的数列,记,则称数列为数列的一阶商数列;记,则称数列为数列的二阶商数列;以此类推,可得数列P阶商数列,已知数列的二阶商数列的各项均为,且,则___________

    【答案】

    【分析】由题意可得,从而得,即,由累乘法即可求得的值.

    【详解】解:由数列的二阶商数列的各项均为,可知

    故数列是以1为首项,为公比的等比数列,

    所以

    故答案为:

     

    四、解答题

    17.记ABC得内角ABC的对边分别为abc,已知sinA=3sinBC=c=.

    (1)a

    (2)sinA.

    【答案】(1)

    (2)

     

    【分析】1)由,结合余弦定理得出

    2)由正弦定理得出.

    【详解】1)因为sinA=3sinB,所以,由余弦定理

    可得,所以

    2)由可得,

    18.已知数列的前项和为,

    1)求数列的通项公式;

    2)若数列满足,求数列的前项和

    【答案】1;(2

    【分析】1)由条件得到,结合已知两式相减得到,再验证,得到数列是等比数列,从而得到数列的通项公式;

    2)由(1)可知,利用分组转化为等差数列和等比数列求和.

    【详解】1……………. ①

    ………………..           

    ①- ②,即

    ,  

    是以2为首项,2为公比的等比数列

       

    2)由()得

       

       

           

    【点睛】本题考查已知,以及分组转化法求和,重点考查基本方法,计算能力,属于基础题型,本题容易忽略验证,一般求和的方法包含1.公式法求和;2.裂项相消法求和;3.分组转化法求和;4.错位相减法求和,这些常用方法需熟练掌握.

    19.如图,在三棱柱中,平面是等边三角形,DEF分别是棱ACBC的中点.

    (1)证明:平面.

    (2)求平面ADE与平面夹角的余弦值.

    【答案】(1)证明见解析

    (2)

     

    【分析】1)由线线平行证明面面平行,再由面面平行证明线面平行;

    2)建立空间直角坐标系,用向量法求解两平面夹角的余弦值.

    【详解】1)证明:连接BD.

    因为EF分别是棱ACBC的中点,所以.

    因为平面平面,所以平面.

    因为DF分别是棱BC的中点,所以

    所以四边形是平行四边形,则.

    因为平面平面,所以平面.

    因为平面ABD,且,所以平面平面.

    因为平面ABD,所以平面.

    2)解:取的中点,连接,易证OE两两垂直,则以O为原点,分别以的方向为xyz轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.

    ,则

    从而.

    设平面ADE的法向量为

    ,得

    设平面的法向量为

    ,得.

    设平面与平面的夹角为,则.

    20.已知椭圆的长轴长为的两个顶点和一个焦点围成等边三角形.

    (1)求椭圆的标准方程;

    (2)直线与椭圆相交于两点,为坐标原点,若的面积为,求的值.

    【答案】(1)

    (2)

     

    【分析】1)由已知可得,可求椭圆的标准方程;

    2)设,将椭圆方程与直线方程联立,可得,由已知可得,求解即可.

    【详解】1)由题知,,得

    要满足两个顶点和一个焦点围成等边三角形.两顶点只能在短轴上,

    故椭圆的标准方程为

    2)设,将椭圆方程与直线方程联立

    化简得,其中,即

    原点到直线的距离

    化简得,解得

    21.已知公差为正数的等差数列的前项和为________.请从以下二个条件中任选一个,补充在题干的横线上,并解答下列问题:成等比数列,

    (1)求数列的通项公式;

    (2),求数列的前n项和

    【答案】(1)

    (2)

     

    【分析】1)先设等差数列的公差为,再根据等差数列的求和公式和等比中项的性质,根据条件①②分别列出关于首项与公差的方程,解出的值,即可计算出数列的通项公式;

    2)先根据第(1)题的结果计算出数列的通项公式,再运用裂项相消法即可计算出前项和

    【详解】1由题意,设等差数列的公差为

    方案一:选择条件

    根据成等比数列得,代入得

    化简整理,可得

    由于,所以

    方案二:选择条件

    ,可得,又

    解得

    2由(1)可得

    22.已知点F为抛物线)的焦点,点在抛物线上且在x轴上方,.

    (1)求抛物线的方程;

    (2)已知直线与曲线交于AB两点(点AB与点P不重合),直线PAx轴、y轴分别交于CD两点,直线PBxy轴分别交于MN两点,当四边形CDMN的面积最小时,求直线l的方程.

    【答案】(1)

    (2).

     

    【分析】(1)根据给定条件结合抛物线定义求出p即可作答.

    (2)联立直线l与抛物线的方程,用点AB坐标表示出点CDMN的坐标,

    列出四边形CDMN面积的函数关系,借助均值不等式计算得解.

    【详解】1)抛物线的准线:,由抛物线定义得,解得

    所以抛物线的方程为.

    2)因为点上,且,则,即,依题意,,设

    消去并整理得,则有

    直线PA的斜率是,方程为

    ,则,令,则,即点C,点D

    同理点M,点N

    ,四边形的面积有:

    ,当且仅当,即时取“=”

    所以当时四边形CDMN的面积最小值为4,直线l的方程为.

     

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