
1.(5分)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=2an+n,則a3=( )
A.3B.7C.8D.9
2.(5分)設(shè)a∈R,直線l1:ax+2y﹣1=0,直線l2:x+(a+1)y﹣a2=0,若l1⊥l2,則a=( )
A.1B.﹣2C.D.1或﹣2
3.(5分)已知數(shù)列{an}滿足a1=3,an+1an=an﹣1,則a2023=( )
A.B.C.D.3
4.(5分)如圖,在四面體PABC中,E是AC的中點(diǎn),F(xiàn)是PB上靠近P點(diǎn)的四等分點(diǎn),則( )
A.B.
C.D.
5.(5分)已知直線ln:3x﹣4y+5n﹣6=0(n∈N*)與圓?n:(x﹣2)2+y2(an>0),給出下面三個(gè)結(jié)論:
①直線ln與直線ln+1平行且兩直線距離為1;
②若直線l,與圓?n相切,則an=n;
③若直線ln與圓?n相切,圓Cn+1與圓?n構(gòu)成的圓環(huán)面積最小值為3π.
其中正確的是 ( )
A.①②B.①③C.②③D.①②③
6.(5分)設(shè)橢圓0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過原點(diǎn)O的直線l交橢圓于M,N兩點(diǎn),若|MN|=2c,|MF2|:|NF2|,則C的離心率為 ( )
A.B.C.D.
7.(5分)關(guān)于x的方程有唯一解,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是 ( )
A.k≤﹣2或k≥2B.k≤﹣2或k≥2或k=±
C.k<﹣2或k>2或k=±D.k<﹣2或k>2
8.(5分)已知曲線C:x2+y2=1﹣|x|y,則的最大值為 ( )
A.B.C.1D.
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分。
(多選)9.(5分)設(shè){,,}是空間一個(gè)基底,則下列選項(xiàng)中正確的是 ( )
A.若⊥,⊥,則⊥
B.,,一定能構(gòu)成空間的一個(gè)基底
C.對(duì)空間中的任一向量,總存在有序?qū)崝?shù)組(x,y,z),使xyz
D.存在有序?qū)崝?shù)對(duì),使得xy
(多選)10.(5分)已知直線l:x﹣y+5=0,過直線上任意一點(diǎn)M作圓C:(x﹣3)2+y2=4的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則有( )
A.|MA|長(zhǎng)度的最小值為
B.不存在點(diǎn)M使得∠AMB為60°
C.當(dāng)|MC|?|AB|最小時(shí),直線AB的方程為x﹣2y﹣1=0
D.若圓C與x軸交點(diǎn)為P,Q,則的最小值為28
(多選)11.(5分)已知雙曲線C:1(a>0),若圓x2+(y﹣2)2=1 與雙曲線C的漸近線相切,則( )
A.雙曲線C的實(shí)軸長(zhǎng)為
B.雙曲線C的離心率e=2
C.點(diǎn)P為雙曲線C上任意一點(diǎn),點(diǎn)P到C的兩條漸近線的距離分別為d1d2,則d1d2
D.直線y=k1x+m與C交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)D為弦AB的中點(diǎn),若OD(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的斜率為k2,則k1k2=3
(多選)12.(5分)大衍數(shù)列來源于《乾坤譜》中對(duì)易傳“大衍之?dāng)?shù)五十”的推論,主要用于解釋中國(guó)傳統(tǒng)文化中的太極衍生原理,數(shù)列中的每一項(xiàng)都代表太極衍生過程.已知大衍數(shù)列{an}滿足a1=0,an+1,則( )
A.a(chǎn)4=6
B.a(chǎn)n+2=an+2(n+1)
C.a(chǎn)n
D.?dāng)?shù)列{(﹣1)nan}的前2n項(xiàng)和為n(n+1)
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。
13.(5分)拋物線y=2x2的焦點(diǎn)坐標(biāo)為 .
14.(5分)設(shè)點(diǎn)A(3,5),點(diǎn)B和C分別為直線l:x﹣2y+2=0和y軸上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),則△ABC的周長(zhǎng)的最小值為 .
15.(5分)如圖,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1=2AB=4,E是BB1的中點(diǎn),F(xiàn)是A1C1的中點(diǎn),若過A,E,F(xiàn)三點(diǎn)的平面與B1C1交于點(diǎn)G,則|A1G|= .
16.(5分)在數(shù)列{an}中,如果對(duì)任意n∈N*,都有λ(λ為常數(shù)),則稱數(shù)列{an}為比等差數(shù)列,λ稱為比公差,現(xiàn)給出以下命題:
①若數(shù)列{cn}滿足c1=1,c2=1,cn=cn﹣1+cn﹣2(n≥3,n∈N*),則該數(shù)列不是比等差數(shù)列;
②若數(shù)列滿足an=3?2n﹣1,則該數(shù)列是比等差數(shù)列,且比公差λ=0;
③等比數(shù)列一定是比等差數(shù)列,等差數(shù)列一定不是比等差數(shù)列;
④若{an}是等差數(shù)列,{bn}是等比數(shù)列,則數(shù)列{anbn}是比等差數(shù)列.
其中所有正確的序號(hào)是 .
四、解答題:本題共6小題,共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
17.(10分)已知圓C的圓心在直線l1:y=﹣x﹣1 上,且經(jīng)過A(0,﹣1),B(2,﹣1)兩點(diǎn).
(1)求圓C的方程;
(2)已知過點(diǎn)P(0,2)的直線l2與圓C相交,被圓C截得的弦長(zhǎng)為2,求直線l2的方程.
18.(12分)已知函數(shù)f(x)=2cs2x.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間與值域;
(2)在△ABC中,a,b,c分別是角A,B,C的對(duì)邊,已知f(A)=0,b=1,△ABC的面積為,求tanB的值.
19.(12分)設(shè)首項(xiàng)為的數(shù)列{an}的前n項(xiàng)積為Tn,且滿足anan+1=(n+1)an﹣nan+1.
(1)求數(shù)列{an} 的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為Sn,求證:.
參考公式:12+22+32+?s+n2n(n+1)(2n+1).
20.(12分)已知雙曲線.
(1)過點(diǎn)N(1,4)的直線與雙曲線交于S,T兩點(diǎn),若點(diǎn)N是線段ST的中點(diǎn),求直線ST的方程;
(2)直線l:y=kx+m(k≠±2)與雙曲線有唯一的公共點(diǎn)M,過點(diǎn)M且與l垂直的直線分別交x軸、y軸于A(x0,0),B(0,y0)兩點(diǎn).當(dāng)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)時(shí),求點(diǎn)P(x0,y0)的軌跡方程,
21.(12分)已知:在四棱錐P﹣ABCD中,底面ABCD為正方形,側(cè)棱PA⊥底面ABCD,點(diǎn)M為PD中點(diǎn),PA=AD=1.
(1)求證:平面MAC⊥平面PCD;
(2)求點(diǎn)P到平面MAC的距離.
22.(12分)已知橢圓C:1(a>b>0)的離心率為,且過點(diǎn) A(,).
(1)求橢圓C的方程;
(2)直線l與橢圓C交于不同的M,N兩點(diǎn),且直線OM,MN,ON的斜率依次成等比數(shù)列.橢圓C上是否存在一點(diǎn)P,使得四邊形OMPN為平行四邊形?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請(qǐng)說明理由.
2022-2023學(xué)年廣東省深圳外國(guó)語學(xué)校高二(上)期末數(shù)學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.(5分)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=2an+n,則a3=( )
A.3B.7C.8D.9
【解答】解:∵數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=2an+n,
∴a2=2a1+1=3,
a3=2a2+2=8,
故選:C.
2.(5分)設(shè)a∈R,直線l1:ax+2y﹣1=0,直線l2:x+(a+1)y﹣a2=0,若l1⊥l2,則a=( )
A.1B.﹣2C.D.1或﹣2
【解答】解:∵a∈R,直線l1:ax+2y﹣1=0,直線 l2:x+(a+1)y﹣a2=0,l1⊥l2,
∴a×1+2×(a+1)=0,求得a,
故選:C.
3.(5分)已知數(shù)列{an}滿足a1=3,an+1an=an﹣1,則a2023=( )
A.B.C.D.3
【解答】解:∵數(shù)列{an}滿足a1=3,an+1an=an﹣1,
∴a2a1=a1﹣1,可得a2,
a2a3=a2﹣1,可得a3,
a3a4=a3﹣1,可得a4=3,
.
可得數(shù)列{an}是周期為3的數(shù)列,且前三項(xiàng)為:3,,,
∴a2023=a1=3.
故選:D.
4.(5分)如圖,在四面體PABC中,E是AC的中點(diǎn),F(xiàn)是PB上靠近P點(diǎn)的四等分點(diǎn),則( )
A.B.
C.D.
【解答】解:E是AC的中點(diǎn),F(xiàn)是PB上靠近P點(diǎn)的四等分點(diǎn),
則.
故選:B.
5.(5分)已知直線ln:3x﹣4y+5n﹣6=0(n∈N*)與圓?n:(x﹣2)2+y2(an>0),給出下面三個(gè)結(jié)論:
①直線ln與直線ln+1平行且兩直線距離為1;
②若直線l,與圓?n相切,則an=n;
③若直線ln與圓?n相切,圓Cn+1與圓?n構(gòu)成的圓環(huán)面積最小值為3π.
其中正確的是 ( )
A.①②B.①③C.②③D.①②③
【解答】解:由直線ln:3x﹣4y+5n﹣6=0(n∈N*),可得直線ln+1:3x﹣4y+5(n+1)﹣6=0,即3x﹣4y+5n﹣1=0,
∴直線ln與直線ln+1平行,直線ln與直線ln+1的距離為1,故①正確.
由圓?n(x﹣2)2+y2(an>0),得圓心?n(2,0),半徑為an,
若直線ln與圓?n相切,∴an,∴an=n,故②正確.
圓Cn+1與圓?n是同心圓,故圓Cn+1與圓?n構(gòu)成的圓環(huán)面積為π(an+1)2﹣π(an)2=π(2n+1)≥3π,
當(dāng)且僅當(dāng)n=1時(shí)取等號(hào),故圓Cn+1與圓?n構(gòu)成的圓環(huán)面積最小值為3π,故③正確.
故選:D.
6.(5分)設(shè)橢圓0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過原點(diǎn)O的直線l交橢圓于M,N兩點(diǎn),若|MN|=2c,|MF2|:|NF2|,則C的離心率為 ( )
A.B.C.D.
【解答】解:∵過原點(diǎn)O的直線l交橢圓于M,N兩點(diǎn),∴MN被O平分,
又F1F2被O平分,∴四邊形MF1NF2是平行四邊形,
又|MN|=2c=|F1F2|,∴四邊形MF1NF2是矩形,
∵|MF2|:|NF2|,
由對(duì)稱性可得|MF1|=|NF2|,∴設(shè)|MF2|=m,|MF1|=2m,
∴|F1F2|3m,∴m,
∴|MF2|+|MF1|2a,
∴.
故選:B.
7.(5分)關(guān)于x的方程有唯一解,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是 ( )
A.k≤﹣2或k≥2B.k≤﹣2或k≥2或k=±
C.k<﹣2或k>2或k=±D.k<﹣2或k>2
【解答】解:分別畫出曲線y,y=kx+4,
由y,化為x2+y2=4(0≤y≤2),可得次曲線是以原點(diǎn)O為圓心,2為半徑的半圓,與x軸相交于點(diǎn)A(﹣2,0),B(2,0).
直線y=kx+4經(jīng)過定點(diǎn)P(0,4).
分類討論:
①直線與半圓相切時(shí),圓心O到直線的距離d2,解得k=±,此時(shí)直線與半圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn),即關(guān)于x的方程有唯一解.
②直線y=kx+4經(jīng)過點(diǎn)A(﹣2,0)是滿足0=﹣2k+4,解得k=2,可得k>2時(shí),直線與半圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn),即關(guān)于x的方程有唯一解.
③直線y=kx+4經(jīng)過點(diǎn)B(2,0)是滿足0=2k+4,解得k=﹣2,可得k<﹣2時(shí),直線與半圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn),即關(guān)于x的方程有唯一解.
綜上①②③可得:實(shí)數(shù)k的取值范圍是k>2或k<﹣2或k=±,
故選:C.
8.(5分)已知曲線C:x2+y2=1﹣|x|y,則的最大值為 ( )
A.B.C.1D.
【解答】解:∵曲線C:x2+y2=1﹣|x|y,∴|x|y=1﹣(x2+y2),
又|x|y,
∴1﹣(x2+y2),
∴1,∴x2+y2≤2,
∴,
當(dāng)且僅當(dāng)x=y(tǒng)=1時(shí)取等號(hào),
∴的最大值為.
故選:A.
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分。
(多選)9.(5分)設(shè){,,}是空間一個(gè)基底,則下列選項(xiàng)中正確的是 ( )
A.若⊥,⊥,則⊥
B.,,一定能構(gòu)成空間的一個(gè)基底
C.對(duì)空間中的任一向量,總存在有序?qū)崝?shù)組(x,y,z),使xyz
D.存在有序?qū)崝?shù)對(duì),使得xy
【解答】解:對(duì)于A,⊥,⊥,不能得出⊥,也可能是、相交不一定垂直,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,假設(shè)向量,,共面,則x()+y(),x、y∈R,
化簡(jiǎn)得(x+y)(1﹣x)(1﹣y),所以、、共面,這與已知矛盾,所以選項(xiàng)B正確;
對(duì)于C,根據(jù)空間向量基本定理知,對(duì)空間任一向量,總存在有序?qū)崝?shù)組(x,y,z),使xyz,選項(xiàng)C正確;
對(duì)于D,因?yàn)閧,,}是空間一個(gè)基底,所以與、不共面,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
故選:BC.
(多選)10.(5分)已知直線l:x﹣y+5=0,過直線上任意一點(diǎn)M作圓C:(x﹣3)2+y2=4的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則有( )
A.|MA|長(zhǎng)度的最小值為
B.不存在點(diǎn)M使得∠AMB為60°
C.當(dāng)|MC|?|AB|最小時(shí),直線AB的方程為x﹣2y﹣1=0
D.若圓C與x軸交點(diǎn)為P,Q,則的最小值為28
【解答】解:由題知圓C的圓心為(3,0),半徑為r=2,
對(duì)于A:因?yàn)閳A心(3,0)到直線l:x﹣y+5=0的距離為d4,所以|MC|min=4,
所以|MA|min2,
對(duì)于B:假設(shè)存在點(diǎn)M使得∠AMB為60°,如圖,則∠AMC=30°,
故在Rt△AMC中,|MC|=2r=4,
由A知|MC|min=44,故矛盾,即不存在點(diǎn)M使得∠AMB為60°,故B正確;
對(duì)于C:由于MC⊥AB,故四邊形MACB的面積為SMACB|MC|?|AB|=2S△MAC=|MA|?r=2|MA|,
所以|MC|?|AB|=4|MA|,故當(dāng)|MC|?|AB|最小時(shí),|MA|最小,由A選項(xiàng)知|MA|min2,
此時(shí)MC⊥l,l∥AB,即直線AB的斜率為1,由于直線x﹣2y﹣1=0的斜率為,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D:由題知P(1,0),Q(5,0),設(shè)M(x,x+5),
(1﹣x,﹣x﹣5)?(5﹣x,﹣x﹣5)=(5﹣x)(1﹣x)+(x+5)2=2x2+4x+30=2(x+1)2+28≥28,
當(dāng)且僅當(dāng)x=﹣1時(shí)等號(hào),故的最小值為28,故D正確.
故選:BD.
(多選)11.(5分)已知雙曲線C:1(a>0),若圓x2+(y﹣2)2=1 與雙曲線C的漸近線相切,則( )
A.雙曲線C的實(shí)軸長(zhǎng)為
B.雙曲線C的離心率e=2
C.點(diǎn)P為雙曲線C上任意一點(diǎn),點(diǎn)P到C的兩條漸近線的距離分別為d1d2,則d1d2
D.直線y=k1x+m與C交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)D為弦AB的中點(diǎn),若OD(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的斜率為k2,則k1k2=3
【解答】解:根據(jù)題意可得:雙曲線的漸近線方程為y=±x,即x±ay=0,
又圓x2+(y﹣2)2=1 與雙曲線C的漸近線相切,
∴圓心(0,2)到漸近線x±ay=0的距離dr,
∴,又a>0,
∴a,又b=1,∴c,
對(duì)A選項(xiàng),∵雙曲線C的實(shí)軸長(zhǎng)為2a,∴A正確;
對(duì)B選項(xiàng),∵雙曲線C的離心率e2,∴B選項(xiàng)正確;
對(duì)C選項(xiàng),設(shè)P為(m,n),又P在雙曲線上,
∴,∴b2m2﹣a2n2=a2b2,
又P為(m,n)到雙曲線的漸近線bx±ay=0的距離分別為:
,,
∴,∴C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)D選項(xiàng),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),又A,B在雙曲線上,
∴,兩式相減可得:
,
∴,又,b2=1,
∴3﹣k1k2=0,∴k1k2=3,∴D選項(xiàng)正確.
故選:ABD.
(多選)12.(5分)大衍數(shù)列來源于《乾坤譜》中對(duì)易傳“大衍之?dāng)?shù)五十”的推論,主要用于解釋中國(guó)傳統(tǒng)文化中的太極衍生原理,數(shù)列中的每一項(xiàng)都代表太極衍生過程.已知大衍數(shù)列{an}滿足a1=0,an+1,則( )
A.a(chǎn)4=6
B.a(chǎn)n+2=an+2(n+1)
C.a(chǎn)n
D.?dāng)?shù)列{(﹣1)nan}的前2n項(xiàng)和為n(n+1)
【解答】解:∵a1=0,an+1,
∴a2=a1+2=2,a3=a2+2=4,a4=a3+4=8,故A錯(cuò)誤,
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),an+1=an+n+1,an+2=an+1+n+1,∴an+1+an+2=an+1+an+2(n+1),∴an+2=an+2(n+1),
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),an+1=an+n,an+2=an+1+n+2,∴an+1+an+2=an+1+an+2(n+1),∴an+2=an+2(n+1),故B正確;
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),an+2=an+2(n+1),可得an+2﹣an=2(n+1),an=(an﹣an﹣2)+(an﹣2﹣an﹣4)+??+(a3﹣a1)+a1
=2(n﹣1)+2(n﹣3)??+2(1+1)+0,
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),an+2=an+2(n+1),可得an+2﹣an=2(n+1),an=(an﹣an﹣2)+(an﹣2﹣an﹣4)+??+(a4﹣a2)+a2
=2(n﹣1)+2(n﹣3)+??+2(2+1)+2,故C正確;
數(shù)列{(﹣1)nan}的前2n項(xiàng)和S2n=(﹣a1+a2)+(﹣a3+a4)+??+(﹣a2n﹣1+a2n)=2+4+6+??+2n=n(n+1).故D正確;
故選:BCD.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。
13.(5分)拋物線y=2x2的焦點(diǎn)坐標(biāo)為 (0,) .
【解答】解:拋物線的方程為y=2x2,
則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2y,
即拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,),
故答案為:(0,).
14.(5分)設(shè)點(diǎn)A(3,5),點(diǎn)B和C分別為直線l:x﹣2y+2=0和y軸上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),則△ABC的周長(zhǎng)的最小值為 .
【解答】解:∵點(diǎn)A(3,5),
∴點(diǎn)A關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)為M(﹣3,5),
設(shè)A(3,5)關(guān)于l的對(duì)稱點(diǎn)為D(a,b),
則,解得a=5,b=1,
故D(5,1),
∴|MC|=|CA|,|AB|=|BD|,
∴△ABC的周長(zhǎng)為|MC|+|CB|+|BD|,
當(dāng)M,C,B,D共線時(shí),△ABC的周長(zhǎng)的值最小,此時(shí)△ABC的周長(zhǎng)為|DM|.
故答案為:.
15.(5分)如圖,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1=2AB=4,E是BB1的中點(diǎn),F(xiàn)是A1C1的中點(diǎn),若過A,E,F(xiàn)三點(diǎn)的平面與B1C1交于點(diǎn)G,則|A1G|= .
【解答】解:如圖,以C為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系C﹣xyz,
則A(,1,0),A1(,1,4),E(0,2,2),F(xiàn)(,,4),
由題可設(shè)G(0,a,4),
則(,1,2),(,,4),(,a﹣1,4),
設(shè)平面AEF的一個(gè)法向量(x,y,z),
則,令x,解得,
故(,,),
由30,解得a,
則(,,0),
∴||.
故答案為:.
16.(5分)在數(shù)列{an}中,如果對(duì)任意n∈N*,都有λ(λ為常數(shù)),則稱數(shù)列{an}為比等差數(shù)列,λ稱為比公差,現(xiàn)給出以下命題:
①若數(shù)列{cn}滿足c1=1,c2=1,cn=cn﹣1+cn﹣2(n≥3,n∈N*),則該數(shù)列不是比等差數(shù)列;
②若數(shù)列滿足an=3?2n﹣1,則該數(shù)列是比等差數(shù)列,且比公差λ=0;
③等比數(shù)列一定是比等差數(shù)列,等差數(shù)列一定不是比等差數(shù)列;
④若{an}是等差數(shù)列,{bn}是等比數(shù)列,則數(shù)列{anbn}是比等差數(shù)列.
其中所有正確的序號(hào)是 ①② .
【解答】解:①,∵cn=cn﹣1+cn﹣2,∴常數(shù),∴該數(shù)列不是比等差數(shù)列,故①正確;
②,若an=3?2n﹣1,則2﹣2=0,故②正確;
③,∵等比數(shù)列都有q﹣q=0,∴等比數(shù)列一定是比等差數(shù)列,
若等差數(shù)列為常數(shù)列且不為0,則1﹣1=0,∴此等差數(shù)列是比等差數(shù)列,故③錯(cuò)誤;
④,如果{an}是等差數(shù)列,{bn}是等比數(shù)列,設(shè)an=n,bn=3n,
則常數(shù),不是比等差數(shù)列,故④錯(cuò)誤;
故答案為:①②.
四、解答題:本題共6小題,共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
17.(10分)已知圓C的圓心在直線l1:y=﹣x﹣1 上,且經(jīng)過A(0,﹣1),B(2,﹣1)兩點(diǎn).
(1)求圓C的方程;
(2)已知過點(diǎn)P(0,2)的直線l2與圓C相交,被圓C截得的弦長(zhǎng)為2,求直線l2的方程.
【解答】解:(1)線段AB的中點(diǎn)為(1,﹣1),直線AB的斜率為kAB0,
所以線段AB的垂直平分線為x=1,
由,解得,
所以圓心為C(1,﹣2),半徑為|AC|,
所以圓C的方程為(x﹣1)2+(y+2)2=2.
(2)當(dāng)直線l2的斜率不存在時(shí),由,得y=﹣1,或y=﹣3,
即直線x=0與圓C相交所得弦長(zhǎng)為﹣1﹣(﹣3)=2,符合題意.
當(dāng)直線l2的斜率存在時(shí),設(shè)直線l2的方程為y=kx+2,即kx﹣y+2=0,
由于圓C到l2的距離1,所以1,解得k,
所以yx+2,即15x+8y﹣16=0,
綜上所述,直線l2的方程為x=0或15x+8y﹣16=0.
18.(12分)已知函數(shù)f(x)=2cs2x.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間與值域;
(2)在△ABC中,a,b,c分別是角A,B,C的對(duì)邊,已知f(A)=0,b=1,△ABC的面積為,求tanB的值.
【解答】解:(1)f(x)=2cs2xcs2x,
令2kπ﹣π≤2x≤2kπ,k∈Z,∴kπx≤kπ,k∈Z,
則f(x)的單調(diào)增區(qū)間為[kπ,kπ],k∈Z,
當(dāng)2x=2kπ,即x=kπ,k∈Z時(shí),f(x)max=1,
當(dāng)2x=2kπ+π,即x=kπ,k∈Z時(shí),f(x)min=﹣1,
則f(x)的值域?yàn)閇,];
(2)f(A)=0,∴cs2A0,∴cs2A,
∵0<A<π,∴0<2A<2π,∴2A=120°或240°,
∴A=60°或120°,
又∵△ABC的面積為,∴bcsinA,∵b=1,∴c=2,
當(dāng)A=60°時(shí),a2=b2+c2﹣2bccsA=1+4﹣2,∴a,
則△ABC為直角三角形,則tanB,
當(dāng)A=120°時(shí),a2=b2+c2﹣2bccsA=1+4+2,∴a,
在△ABC中,,∴sinB,則tanB.
19.(12分)設(shè)首項(xiàng)為的數(shù)列{an}的前n項(xiàng)積為Tn,且滿足anan+1=(n+1)an﹣nan+1.
(1)求數(shù)列{an} 的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為Sn,求證:.
參考公式:12+22+32+?s+n2n(n+1)(2n+1).
【解答】解:(1)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)積為Tn,且滿足anan+1=(n+1)an﹣nan+1.
則,
又∴,
∴,
即數(shù)列{}是以2為首項(xiàng),1為公差的等差數(shù)列,
則,
則;
(2)由(1)可得,
則,
則,
則,
則.
20.(12分)已知雙曲線.
(1)過點(diǎn)N(1,4)的直線與雙曲線交于S,T兩點(diǎn),若點(diǎn)N是線段ST的中點(diǎn),求直線ST的方程;
(2)直線l:y=kx+m(k≠±2)與雙曲線有唯一的公共點(diǎn)M,過點(diǎn)M且與l垂直的直線分別交x軸、y軸于A(x0,0),B(0,y0)兩點(diǎn).當(dāng)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)時(shí),求點(diǎn)P(x0,y0)的軌跡方程,
【解答】解:(1)設(shè)S(x1,y1),T(x2,y2),則,
兩式相減得,即,
因?yàn)辄c(diǎn)N(1,4)是線段ST的中點(diǎn),所以4,
即直線ST的斜率為1,
所以直線ST的方程為y﹣4=x﹣15,即y=x+3.
聯(lián)立方程組得3x2﹣6x﹣25=0,滿足Δ>0,
故直線ST的方程為x﹣y+3=0.
(2)聯(lián)立方程組得(4﹣k2)x2﹣2kmx﹣(m2+16)=0,
因?yàn)橹本€l:y=kx+m(k≠±2)與雙曲線有唯一的公共點(diǎn)M,
∴,得m2=4(k2﹣4),
所以M的坐標(biāo)為(,),其中km≠0,
因?yàn)檫^點(diǎn)M且與l垂直的直線為y(x),
令y=0,得x0,令x=0,y0,
所以x02(4)=100100+4y02,
故點(diǎn)P(x0,y0)的軌跡方程為:(y≠0),
P的軌跡時(shí)焦點(diǎn)在x軸上,實(shí)軸長(zhǎng)為20,虛軸長(zhǎng)為10且不包含兩個(gè)定點(diǎn)的雙曲線.
21.(12分)已知:在四棱錐P﹣ABCD中,底面ABCD為正方形,側(cè)棱PA⊥底面ABCD,點(diǎn)M為PD中點(diǎn),PA=AD=1.
(1)求證:平面MAC⊥平面PCD;
(2)求點(diǎn)P到平面MAC的距離.
【解答】(1)證明:∵PA⊥平面ABCD,ABCD為正方形,以AB所在的直線為x軸,以AD所在的直線為y軸,以AP所在的直線為z軸,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系.
由已知可得A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0),P(0,0,1),
∵M(jìn)為PD的中點(diǎn),∴,
所以,
所以,所以AM⊥CD,
又點(diǎn)M為PD中點(diǎn),PA=AD=1,所以AM⊥PD,
∵PD∩CD=D,PD,CD?平面PCD,∴AM⊥平面PCD,
又因?yàn)锳M?平面MAC,故平面MAC⊥平面PCD;
(2)解:設(shè)平面MAC的法向量為,則,∴,
令x=1,則y=﹣1,z=1,∴,
,設(shè)點(diǎn)P到平面MAC的距離為d,
∴,∴點(diǎn)P到平面MAC的距禽為.
22.(12分)已知橢圓C:1(a>b>0)的離心率為,且過點(diǎn) A(,).
(1)求橢圓C的方程;
(2)直線l與橢圓C交于不同的M,N兩點(diǎn),且直線OM,MN,ON的斜率依次成等比數(shù)列.橢圓C上是否存在一點(diǎn)P,使得四邊形OMPN為平行四邊形?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請(qǐng)說明理由.
【解答】解:(1)由離心率e,可得a2=2b2,所以橢圓的方程為:1,
將點(diǎn)A(,)代入橢圓的方程可得:1,
解得b2=1,
所以橢圓的方程為y2=1;
(2)由題意可得直線l的斜率存在且不為0,設(shè)直線l的方程為:x=my+t,設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
聯(lián)立,整理可得:(2+m2)y2+2mty+t2﹣2=0,
Δ=4m2t2﹣4(2+m2)(t2﹣2)>0,即t2<2+m2,且y1+y2,y1y2,x1+x2=m(y1+y2)+2t,
因?yàn)樗倪呅蜲MPN為平行四邊,OP與MN互相平分,所以P(,),
因?yàn)镻在橢圓上,則()2=1,
整理可得:4t2=2+m2,①
又因?yàn)橹本€OM,MN,ON的斜率依次成等比數(shù)列,即?,即m2,
而m2+mt?m2,
可得2t2=m2t2,②
由①②可得:m2=2,t2=1,符合Δ>0,
可得m=±,t=±1,
所以直線l的方程為:x±y﹣1=0或x±1=0.
這是一份2022-2023學(xué)年廣東省深圳外國(guó)語學(xué)校高一(上)期末數(shù)學(xué)試卷,共19頁。
這是一份2022-2023學(xué)年江蘇省南京外國(guó)語學(xué)校高二(上)期末數(shù)學(xué)試卷(含答案詳解),共22頁。
這是一份2022-2023學(xué)年廣東省深圳市龍崗區(qū)高二(上)期末數(shù)學(xué)試卷(含答案詳解),共22頁。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題,多項(xiàng)選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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