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
展开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,2a=8,
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.
故选:A.
3.已知等比数列的前3项和为168,,则( )
A.14 B.12 C.6 D.3
【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,
若,则,与题意矛盾,
所以,
则,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和异号,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】设,则
由得,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】
,
由,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
A.3 B. C. D.4
【答案】B
【分析】设,利用三角形知识得到,转化成,令,将转化成,问题得解.
【详解】设,
由抛物线方程可得:抛物线的焦点坐标为,
由抛物线定义得:
又,
所以,
当且仅当三点共线时(F点在PQ中间),等号成立,
令,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:或
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.
即,解得,
当时,,所以,
当时,,所以,
当时,也适合上式,所以,选项B正确;
对于选项C,不妨设,点A在x轴上方,设,是,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.
11.2022年4月16日9时56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b、c,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;
记,则
取,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】
如图连接交于O,连接.设,则.
由平面,,所以平面,
所以,
.
由平面,平面,所以.
又,且,平面,
所以平面,所以.
易知,
,
所以,所以,而,
平面,所以平面.
又,
,
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(a>0,b0)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】取的中点,由得出异面直线与所成的角为,然后在由余弦定理计算出,可得出结果.
【详解】取的中点,由且可得为所成的角,
设正方体棱长为,中利用勾股定理可得,
又,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,可得数列的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,
而,
故数列是以1为首项,为公比的等比数列,
即,
即,
即.
所以,
故.
故答案为:
四、解答题
17.记△ABC得内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知sinA=3sinB,C=,c=.
(1)求a;
(2)求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
……………….. ②
①- ②得 ,即
又,
是以2为首项,2为公比的等比数列
(2)由(Ⅰ)得
【点睛】本题考查已知求,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,D,E,F分别是棱,AC,BC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E,F分别是棱AC,BC的中点,所以.
因为平面,平面,所以平面.
因为D,F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x,y,z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.
设,则,,,,,
从而,,,.
设平面ADE的法向量为,
则令,得,
设平面的法向量为,
则令,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)或
【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,
则,,
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,
且,,
.
原点到直线的距离,.
化简得,解得或,
又且,或.
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:①成等比数列,②.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,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①
,
根据成等比数列得,代入得,又,
化简整理,可得,
由于,所以 ,
,.
方案二:选择条件②
由,可得,又,
解得,
,
(2)由(1)可得,
则
.
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A,B两点(点A,B与点P不重合),直线PA与x轴、y轴分别交于C、D两点,直线PB与x轴、y轴分别交于M、N两点,当四边形CDMN的面积最小时,求直线l的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【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A,B坐标表示出点C,D,M,N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)因为点在上,且,则,即,依题意,,设,,
由消去并整理得,则有,,
直线PA的斜率是,方程为,
令,则,令,则,即点C,点D,
同理点M,点N,
则,,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的方程为或.
安徽省淮北市树人高级中学2023-2024学年高二上学期期末考试数学试题: 这是一份安徽省淮北市树人高级中学2023-2024学年高二上学期期末考试数学试题,共2页。
安徽省淮北市树人高级中学2023-2024学年高二上学期期中数学试题(Word版附解析): 这是一份安徽省淮北市树人高级中学2023-2024学年高二上学期期中数学试题(Word版附解析),共21页。试卷主要包含了 已知集合,,则, 复数是纯虚数,则, “”是“直线, 已知角的终边过点, 在等比数列中,,,则, 已知空间直线、和平面满足, 在平面直角坐标系中,已知点, 已知曲线,则下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
2023年安徽省淮北市濉溪县淮海中学中考模拟数学试题(含解析): 这是一份2023年安徽省淮北市濉溪县淮海中学中考模拟数学试题(含解析),共21页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。