169,安徽省阜阳第一中学2023-2024学年高二下学期开学检测数学试题
展开1.在等差数列中,,则数列的前项和为
A.B.C.D.
2.已知抛物线上一点 到其焦点的距离为,则实数的值是( )
A.-4B.2C.4D.8
3.已知直线与直线,若直线与直线的夹角是60°,则k的值为( )
A.或0B.或0
C.D.
4.若函数在处有极值,则实数( )
A.B.2C.1D.
5.已知空间向量,则向量在向量上的投影向量是( )
A.B.C.D.
6.已知椭圆与抛物线有相同的焦点,点是两曲线的一个公共点,且轴,则椭圆的离心率是( )
A.B.C.D.
7.已知为空间任意一点,四点共面,但任意三点不共线.如果,则的值为( )
A.-2B.-1C.1D.2
8.已知,函数在点处的切线均经过坐标原点,则( )
A.B.C.D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分.)您看到的资料都源自我们平台,20多万份最新小初高试卷,家威鑫 MXSJ663 免费下载 9.已知数列满足,则下列结论正确的有( )
A.为等比数列
B.的通项公式为
C.为递增数列
D.的前n项和
10.如图,已知正方体的棱长为2,点为的中点,点为正方形上的动点,则( )
A.满足平面的点的轨迹长度为
B.满足的点的轨迹长度为
C.存在唯一的点满足
D.存在点满足
11.已知函数,满足有三个不同的实数根,则( )
A.若,则实数的取值范围是
B.过轴正半轴上任意一点仅有一条与函数相切的直线
C.
D.若成等差数列,则
三、填空题
12.已知数列的首项为,,则 .
13.已知函数.若在上恒成立,则a的取值范围为 .
14.已知点是抛物线:与椭圆:的公共焦点,是椭圆的另一焦点,P是抛物线 上的动点,当取得最小值时,点P恰好在椭圆上,则椭圆的离心率为 .
四、解答题
15.已知圆过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)经过点的直线与圆相切,求的方程.
16.设为数列的前项和,已知是首项为、公差为的等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)令,为数列的前项积,证明:.
17.如图,在四棱锥中,平面平面,,,,,.
(1)证明:;
(2)点在线段上,当直线与平面所成角的正弦值为时,求平面与平面的夹角的余弦值.
18.已知双曲线:(,)的左焦点到其渐近线的距离为,点在上.
(1)求的标准方程;
(2)若直线与交于,(不与点重合)两点,记直线,,的斜率分别为,,,且,是否存在值,使得.若存在,求出的值和直线的方程;若不存在,请说明理由.
19.若函数在上有定义,且对于任意不同的,都有,则称为上的“类函数”.
(1)若,判断是否为上的“3类函数”;
(2)若为上的“2类函数”,求实数的取值范围;
(3)若为上的“2类函数”,且,证明:,,.
参考答案:
1.D
【解析】结合等差数列的性质及求和公式,即可求解答案.
【详解】由等差数列的性质可知,,
根据等差数列前项和公式:
,
故选:D.
【点睛】本题考查了等差数列的性质,考查了等差数列的前n项和,是基础题.
2.C
【分析】首先利用抛物线的定义,将抛物线上点到焦点的距离转化为到准线的距离解出p,再将点M的坐标代入抛物线方程即可解得.
【详解】抛物线的准线方程为:,因为M到焦点距离为5,所以M到准线的距离,即p=8,则抛物线方程为.将(1,m)代入得:,因为所以.
故选:C.
3.A
【分析】先求出的倾斜角为120°,再求出直线的倾斜角为0°或60°,直接求斜率k.
【详解】直线的斜率为,所以倾斜角为120°.
要使直线与直线的夹角是60°,
只需直线的倾斜角为0°或60°,
所以k的值为0或.
故选:A
4.D
【分析】由极值的定义得,即可求解,注意检验.
【详解】解:因为,,在处有极值,
所以,所以,解得.
经检验当时,,
当或时,;当时,,
所以在,上单调递增,在上单调递减,
函数在处有极大值,满足题意.
故选:D
5.B
【分析】根据已知求出,进而即可根据投影向量求出答案.
【详解】由已知可得,,,
所以,向量在向量上的投影向量是.
故选:B.
6.C
【分析】分析可得,求得,设设椭圆的下焦点为,利用勾股定理可求得,利用椭圆的定义可求得该椭圆的离心率的值.
【详解】易知点或,所以,,即,
将代入抛物线方程可得,则,
设椭圆的下焦点为,因为轴,则,
由椭圆的定义可得,
所以,椭圆的离心率为.
故选:C.
7.A
【分析】由题设条件推得,再由四点共面可求得
【详解】因为,
所以由
得,
即,
因为为空间任意一点,满足任意三点不共线,且四点共面,
所以,故.
故选:A.
8.C
【分析】根据导数的几何意义求出曲线在点处的切线方程,进而即可判断AB;画出函数与图象,由可得,化简计算即可判断CD.
【详解】由题意知,,则,
所以曲线在点处的切线方程分别为
,
因为切线均过原点,所以,
即,得,故AB错误;
由,得,画出函数与图象,如图,
设,如上图易知:,
由正切函数图象性质,得,即,
又,所以,
即,解得,故C正确,D错误.
故选:C
【点睛】关键点点睛:证明选项CD的关键是根据构造新函数,通过转化的思想和数形结合思想分析是解题的关键.
9.ABD
【分析】根据已知证明为定值即可判断A;由A选项结合等比数列的通项即可判断B;作差判断的符号即可判断C;利用分组求和法即可判断D.
【详解】因为,
所以+3,所以,
又因为,
所以数列是以4为首项,2为公比的等比数列,故A正确;
,即,故B正确;
因为,
因为,所以,
所以,所以为递减数列,故C错误;
,
则,故D正确.
故选:ABD.
10.AC
【分析】利用线面平行的判定定理可以证得点的轨迹,进而判断A;建立空间直角坐标系,得到,,为正方形上的点,可设,且,,进而对BCD各个选项进行计算验证即可判断并得到答案.
【详解】对于A,取的中点,的中点,又点为的中点,
由正方体的性质知,,,,
所以平面平面,又平面,平面,
故点的轨迹为线段,故A正确;
以为原点,分别以为轴建立空间直角坐标系,
则,,设,且,,
,,
对于B,,即,
又,,则点的轨迹为线段,,
且,故B错误;
对于C,
显然,只有时,,即,故存在唯一的点满足,故C正确;
对于D,点关于平面的对称点的为,三点共线时线段和最短,
故, 故不存在点满足,故D错误.
故选:AC
11.ABD
【分析】对于A,求导得函数单调性、极值,由此即可判断;对于B,关于点中心对称,由此即可判断;对于C,由展开即可判断;对于D,由结合C选项分析即可判断.
【详解】因为,
所以在和上单调递增,在上单调递减,且,
所以,当有三个不同的实数根时,,故A正确,
关于点中心对称,
所以在此点处的切线方程为,
结合图象可知:当且仅当时,符合题意,所以B正确,
由于方程有三个根,
所以,展开可知,C不正确;
由展开可知,
当成等差数列时,所以,
在中,令,得,
所以,D正确.
故选:ABD.
12.
【分析】由得,进而判断中各个偶数项构成首项为3,公比为3的等比数列,即可得到.
【详解】由得,,
于是,即.
所以数列中,各个奇数项 构成首项为1,公比为3的等比数列,
同理,各个偶数项 也构成首项为3,公比为3的等比数列,即.
所以.
故答案为:81.
13.
【分析】由题意可知在上恒成立,将问题转化为求函数f(x)的最小值.
【详解】∵在上恒成立,且,
故.
当时,在上恒成立,即在上为增函数,
所以,,合乎题意;
当时,由,可得;当时,可得.
即在上为减函数,在上为增函数,
所以,,
又因为 ,所以,不合乎题意.
综上所述,.
故答案为:.
14.
【详解】分析:由题意可知与抛物线相切时,取得最小值,求出此时点的坐标,代入椭圆方程求出的值,即可求解其离心率.
详解:抛物线的焦点坐标为,准线方程为,
过向抛物线的准线作垂线,则,所以,
显然当直线与抛物线相切时,最小,即取得最小值,
设直线的方程为,代入可得,
令,可得,
不妨设在第一象限,则,所以,即,
因为在椭圆上,且为椭圆的焦点,
所以,解得或(舍去),
所以,所以离心率为.
点睛:本题考查了抛物线的定义及几何性质的应用,以及椭圆的离心率的求解,其中根据抛物线的定义与几何性质,得到关于的方程组是解答的关键.求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出 ,代入公式;②只需要根据一个条件得到关于的齐次式,转化为的齐次式,然后转化为关于的方程(不等式),解方程(不等式),即可得(的取值范围).
15.(1)
(2)或
【分析】(1)设出圆的标准方程,根据题意,列出方程组,即可求解;
(2)根据题意,分直线的斜率不存在和存在,两种情况讨论,结合直线与圆的位置关系,列出方程,即可求解.
【详解】(1)解:设圆的方程为,
根据题意,可得,解得,
所以圆的方程为.
(2)解:当直线的斜率不存在时,直线的方程为,符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
由圆心到直线的距离等于圆的半径,可得,解得,
则直线的方程为,即.
故直线的方程为或.
16.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由等差数列定义可得,由与的关系即可得;
(2)由与可得,即可得,由,可得,借助等比数列求和公式计算即可得证.
【详解】(1)由是首项为、公差为的等差数列,
故,
即,
当时,,
故
,
当时,,符合上式,
故;
(2)由,,
故,
则
,
由,
故,
则.
17.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)要证,需要证过的平面与垂直即可,根据面面垂直的性质定理及线面垂直的判定定理结合条件即得;
(2)建立空间直角坐标系,先根据条件确定点的坐标,再求二面角.
【详解】(1)如图:
由于平面平面,平面平面,
过点作的垂线交的延长线于点,则平面.
连接交于,连接,
∵,,
∴,∴,
又,,
∴四边形为矩形,
∴,∴,
∴,∴,
又∵,
∴,即,
又平面,平面,
∴,又平面,
∴平面,又∵平面,
∴.
(2)以为坐标原点,,,所在直线分別为,,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
由于在上,设,
则,∴,
又平面的法向量,设直线与平面所成角为,
∴,
解得或(舍去),
∴,∴,,,
设平面的法向共,平而的法向共,
则即,
取,得,,
∴,
故平面与平面夹角的余弦值为.
18.(1)
(2);直线为
【分析】(1)借助渐近线公式及点到直线的距离公式,并代入点计算即可得;
(2)借助韦达定理结合从而得到直线中所设参数的关系,取线段中点,由可得,即可得的值和直线的方程.
【详解】(1)由双曲线:可得,渐近线方程为:,
则有,化简得,又在上,
即,即,故:;
(2)由题意可知直线的斜率存在且斜率为,
设直线为,、,
联立直线与双曲线,消去可得,
则有且,
即且,
有,,
由,故、,
则
,
即有,即,
故或,
当时,直线为,过点,故舍去,
当时,直线为,
由、,则线段中点为,
,,
即,由,,,
故有,即,解得,
故,则直线为,
即存在,使得,此时直线的方程为.
.
【点睛】关键点睛:本题关键在于借助韦达定理结合题目所给,计算出直线中参数得关系.
19.(1)是上的“3类函数”,理由见详解.
(2)
(3)证明过程见详解.
【分析】(1)由新定义可知,利用作差及不等式的性质证明即可;
(2)由已知条件转化为对于任意,都有,,只需且,利用导函数研究函数的单调性和最值即可.
(3)分和两种情况进行证明,,用放缩法进行证明即可.
【详解】(1)对于任意不同的,
有,,所以,
,
所以是上的“3类函数”.
(2)因为,
由题意知,对于任意不同的,都有,
不妨设,则,
故且,
故为上的增函数,为上的减函数,
故任意,都有,
由可转化为,令,只需
,令,在单调递减,
所以,,故在单调递减,
,
由可转化为,令,只需
,令,在单调递减,
且,,所以使,即,
即,
当时,,,故在单调递增,
当时,,,故在单调递减,
,
故.
(3)因为为上的“2类函数”,所以,
不妨设,
当时,;
当时,因为,
,
综上所述,,,.
【点睛】不等式恒成立问题常见方法:①分离参数恒成立或恒成立;②数形结合(的图象在上方即可);③讨论最值或恒成立;④讨论参数,排除不合题意的参数范围,筛选出符合题意的参数范围.
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