1.(5分)拋物線y=4x2的焦點(diǎn)坐標(biāo)為( )
A.(1,0)B.(﹣1,0)C.D.
2.(5分)“a=±1”是“直線x+y=0和直線x﹣a2y=0垂直”的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分又不必要條件
3.(5分)數(shù)列{an}滿足,且a1=2,則a2022的值為( )
A.2B.1C.D.﹣1
4.(5分)圓(x+2)2+(y﹣12)2=4關(guān)于直線x﹣y+4=0對(duì)稱的圓的方程為( )
A.(x+6)2+(y+4)2=4B.(x+8)2+(y+2)2=4
C.(x﹣8)2+(y﹣2)2=4D.(x﹣6)2+(y﹣4)2=4
5.(5分)2022北京冬奧會(huì)開幕式將我國二十四節(jié)氣融入倒計(jì)時(shí),盡顯中國人之浪漫.倒計(jì)時(shí)依次為:大寒、小寒、冬至、大雪、小雪、立冬、霜降、寒露、秋分、白露、處暑、立秋、大暑、小暑、夏至、芒種、小滿、立夏、谷雨、清明、春分、驚蟄、雨水、立春,已知從冬至到夏至的日影長(zhǎng)等量減少,問大雪、寒露的日影長(zhǎng)之和為( )
A.21寸B.20.5寸C.20寸D.19.5寸
6.(5分)在以下命題中:
①三個(gè)非零向量,,不能構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則,,共面;
②若兩個(gè)非零向量,與任何一個(gè)向量都不能構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則,共線;
③對(duì)空間任意一點(diǎn)O和不共線的三點(diǎn)A,B,C,若,則P,A,B,C四點(diǎn)共面;
④若,是兩個(gè)不共線的向量,且,則構(gòu)成空間的一個(gè)基底;
⑤若為空間的一個(gè)基底,則構(gòu)成空間的另一個(gè)基底;
其中真命題的個(gè)數(shù)是( )
A.0B.1C.2D.3
7.(5分)足球起源于中國古代的蹴鞠游戲.“蹴”有用腳蹴、踢的含義,“鞠”最早系外包皮革、內(nèi)飾米糠的球,因而“蹴鞠”就是指古人以腳蹴、踢皮球的活動(dòng),A,B,C,滿足PA=2,PA⊥面ABC,若,則該“鞠”的體積的最小值為( )
A.B.C.D.
8.(5分)如圖,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P是雙曲線與圓x2+y2=a2+b2在第二象限的一個(gè)交點(diǎn),點(diǎn)Q在雙曲線上,且,則雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.
二、多項(xiàng)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)如果AB>0,BC>0,那么直線Ax+By+C=0經(jīng)過( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
(多選)10.(5分)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若a1>0,公差d≠0,則( )
A.若S4>S8,則S12<0
B.若S4=S8,則S6是Sn中最大的項(xiàng)
C.若S5>S6,則S4>S5
D.若S3>S4,則S4>S5
(多選)11.(5分)如圖,正方體ABCD﹣A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為1,則下列四個(gè)命題正確的是( )
A.兩條異面直線D1C和BC1所成的角為
B.直線BC與平面ABC1D1所成的角等于
C.點(diǎn)D到面ACD1的距離為
D.三棱柱AA1D1﹣BB1C1外接球半徑為
(多選)12.(5分)1970年4月24日,我國發(fā)射了自己的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”,從此我國開始了人造衛(wèi)星的新篇章.人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行遵循開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律:衛(wèi)星在以地球?yàn)榻裹c(diǎn)的橢圓軌道上繞地球運(yùn)行時(shí),速度的變化服從面積守恒規(guī)律,即衛(wèi)星的向徑(衛(wèi)星與地球的連線),2c,下列結(jié)論正確的是( )
A.衛(wèi)星向徑的取值范圍是[a﹣c,a+c]
B.衛(wèi)星在左半橢圓弧的運(yùn)行時(shí)間大于其在右半橢圓弧的運(yùn)行時(shí)間
C.衛(wèi)星向徑的最小值與最大值的比值越大,橢圓軌道越扁
D.衛(wèi)星運(yùn)行速度在近地點(diǎn)時(shí)最大,在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)最小
三、填空題(本題共4小題,每小題5分,共20分.)
13.(5分)在三棱錐O﹣ABC中,OA,OB,OA=3,OB=4,D是AB的中點(diǎn),E為OC的中點(diǎn) .
14.(5分)數(shù)列{an}中,若a1=1,,則a10= .
15.(5分)已知橢圓的左焦點(diǎn)為F,A,B是C上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn),則三角形ABF的周長(zhǎng)為 .
16.(5分)已知函數(shù)f(x)=+2的圖像有且僅有兩個(gè)不同的點(diǎn)關(guān)于直線y=1的對(duì)稱點(diǎn)在y=kx+1的圖像上,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是 .
四、解答題(本題共6小題.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
17.(10分)已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且S8=100,a2=5,設(shè)數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Pn=2n+1﹣2.
(1)求數(shù)列{an}和{bn}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)cn=anbn,數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和為Tn.
18.(12分)已知△ABC的頂點(diǎn)B(3,2),AB邊上的高所在的直線方程為x﹣2y﹣5=0.
(1)求直線AB的方程;
(2)在兩個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面問題中.
①角A的平分線所在直線方程為x+2y﹣13=0
②BC邊上的中線所在的直線方程為2x﹣y﹣12=0 _____,求直線AC的方程.
19.(12分)已知圓C1:x2+y2=10與圓C2:x2+y2+2x+2y﹣7=0
(1)求證:圓C1與圓C2相交;
(2)求兩圓公共弦所在直線的方程;
(3)求經(jīng)過兩圓交點(diǎn),且圓心在直線x+y﹣6=0上的圓的方程.
20.(12分)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=4,.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an和前n項(xiàng)和Sn;
(2)設(shè),數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和記為Tn,證明:
21.(12分)如圖,直三棱柱ABC﹣A1B1C1的體積為4,點(diǎn)D,E分別為AC1的中點(diǎn),ΔECB的面積為.
(1)求點(diǎn)A到平面EBC的距離;
(2)AA1=2AB,平面EBC⊥平面ABB1A1,求平面DBE與平面BEC1所成角的余弦值.
22.(12分)在一張紙上有一圓,定點(diǎn),折疊紙片使圓C上某一點(diǎn)M1恰好與點(diǎn)M重合,這樣每次折疊都會(huì)留下一條直線折痕EF,設(shè)折痕EF與直線M1C的交點(diǎn)為T.
(1)求證:||TC|﹣|TM||為定值,并求出點(diǎn)T的軌跡C'方程;
(2)已知點(diǎn)A(2,1),直線l交C'于P,Q兩點(diǎn),求△PAQ的面積.
2022-2023學(xué)年河北省保定市定州市高二(上)期末數(shù)學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一、單選選擇題(本題共8小題,每題5分,共40分.每題有四個(gè)選項(xiàng),只有一個(gè)選項(xiàng)正確.)
1.(5分)拋物線y=4x2的焦點(diǎn)坐標(biāo)為( )
A.(1,0)B.(﹣1,0)C.D.
【分析】先將拋物線方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,從而可求出其焦點(diǎn)坐標(biāo).
【解答】解:由y=4x2,得,
所以拋物線的焦點(diǎn)在y軸的正半軸上,且,
所以,,
所以焦點(diǎn)坐標(biāo)為.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查拋物線的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.
2.(5分)“a=±1”是“直線x+y=0和直線x﹣a2y=0垂直”的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分又不必要條件
【分析】根據(jù)兩直線垂直與斜率之間的關(guān)系求解即可.
【解答】解:當(dāng)a=±1時(shí),兩條直線的方程為x+y=0和x﹣y=3,
斜率分別為﹣1,1,則﹣2×1=﹣1,
當(dāng)直線x+y=4和直線x﹣a2y=0垂直時(shí),,解得a=±1,
所以“a=±1”是“直線x+y=4和直線x﹣a2y=0垂直”的充要條件,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了充分條件和必要條件的定義,考查了兩直線垂直時(shí)的斜率關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.
3.(5分)數(shù)列{an}滿足,且a1=2,則a2022的值為( )
A.2B.1C.D.﹣1
【分析】利用遞推思想依次求出數(shù)列{an}的前5項(xiàng),從而得到{an}的周期,由此能求出a2022的值.
【解答】解:∵數(shù)列{an}滿足,且a1=2,
∴a8=1﹣=1﹣=,
a5=1﹣=1﹣,
a4=3﹣=5﹣,
a5=1﹣=1﹣=,

∴{an}是周期為5的周期數(shù)列,
∵2022=674×3,
∴a2022=a3=﹣6.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查數(shù)列的第2022項(xiàng)的求法,考查數(shù)列的遞推公式、遞推思想等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.
4.(5分)圓(x+2)2+(y﹣12)2=4關(guān)于直線x﹣y+4=0對(duì)稱的圓的方程為( )
A.(x+6)2+(y+4)2=4B.(x+8)2+(y+2)2=4
C.(x﹣8)2+(y﹣2)2=4D.(x﹣6)2+(y﹣4)2=4
【分析】求圓心關(guān)于直線對(duì)稱的對(duì)稱點(diǎn),得到所求圓的圓心,列方程組可求解,從而可確定對(duì)稱圓的方程.
【解答】解:設(shè)圓(x+2)2+(y﹣12)3=4的圓心(﹣2,12),
關(guān)于直線x﹣y+6=0對(duì)稱的點(diǎn)為(a,b),
則有整理得,
因?yàn)殛P(guān)于直線對(duì)稱的兩個(gè)圓半徑相等,所以所求圓的半徑為7,
所以所求圓方程為(x﹣8)2+(y﹣3)2=4,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查關(guān)于點(diǎn)、直線對(duì)稱的圓的方程,屬于中檔題.
5.(5分)2022北京冬奧會(huì)開幕式將我國二十四節(jié)氣融入倒計(jì)時(shí),盡顯中國人之浪漫.倒計(jì)時(shí)依次為:大寒、小寒、冬至、大雪、小雪、立冬、霜降、寒露、秋分、白露、處暑、立秋、大暑、小暑、夏至、芒種、小滿、立夏、谷雨、清明、春分、驚蟄、雨水、立春,已知從冬至到夏至的日影長(zhǎng)等量減少,問大雪、寒露的日影長(zhǎng)之和為( )
A.21寸B.20.5寸C.20寸D.19.5寸
【分析】由題意可得日影長(zhǎng)可構(gòu)成等差數(shù)列{an},且a1+a4+a7=31.5可求出a4,從而可求出大雪、寒露的日影長(zhǎng)之和為a2+a6=2a4.
【解答】解:因?yàn)閺亩恋较闹恋娜沼伴L(zhǎng)等量減少,
所以日影長(zhǎng)可構(gòu)成等差數(shù)列{an},
因?yàn)槎?、立冬?br>所以a1+a4+a8=31.5,則3a7=31.5,得a4=10.2,
所以大雪、寒露的日影長(zhǎng)之和為a2+a6=5a4=2×10.5=21(寸),
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了等差數(shù)列的通項(xiàng)公式在實(shí)際問題中的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
6.(5分)在以下命題中:
①三個(gè)非零向量,,不能構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則,,共面;
②若兩個(gè)非零向量,與任何一個(gè)向量都不能構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則,共線;
③對(duì)空間任意一點(diǎn)O和不共線的三點(diǎn)A,B,C,若,則P,A,B,C四點(diǎn)共面;
④若,是兩個(gè)不共線的向量,且,則構(gòu)成空間的一個(gè)基底;
⑤若為空間的一個(gè)基底,則構(gòu)成空間的另一個(gè)基底;
其中真命題的個(gè)數(shù)是( )
A.0B.1C.2D.3
【分析】直接利用空間基底,共線向量的基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:⑤=,
故不能構(gòu)成空間的另一個(gè)基底;
④若,是兩個(gè)不共線的向量,且與,構(gòu)成共面向量,;故命題④錯(cuò)誤.
③對(duì)空間任意一點(diǎn)O和不共線的三點(diǎn)A,B,C,當(dāng)時(shí),若P,A,B,則,,,,方程組無解,A,B,C四點(diǎn)不共面.
②由空間基底的定義,若,不共線,則,,則有向量與,;故命題②正確.
①根據(jù)空間基底的定義,三個(gè)非零向量,,,則,,共面.
真命題有7個(gè).
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查空間基底,共線向量等基礎(chǔ)知識(shí),屬于基礎(chǔ)題.
7.(5分)足球起源于中國古代的蹴鞠游戲.“蹴”有用腳蹴、踢的含義,“鞠”最早系外包皮革、內(nèi)飾米糠的球,因而“蹴鞠”就是指古人以腳蹴、踢皮球的活動(dòng),A,B,C,滿足PA=2,PA⊥面ABC,若,則該“鞠”的體積的最小值為( )
A.B.C.D.
【分析】作出輔助線,找到球心的位置,得到PB為球的直徑,推導(dǎo)出要想該“鞠”的體積最小,只需AB最小,由得到AC?BC=2,結(jié)合基本不等式,求出AB最小值,從而得到直徑最小值,求出體積最小值.
【解答】解:因?yàn)镻A=2,PA⊥面ABC,
故AB為三角形ABC所在小圓的直徑,取AB中點(diǎn)O',交BP于點(diǎn)O,PB為球的直徑,
要想該“鞠”的體積最小,只需PB最小,
故只需AB最小,其中,
故,
解得:AC?BC=2,
由基本不等式得:AC7+BC2≥2AC?BC=4,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),
故AB最小值為2,此時(shí)直徑最小值為,
所以該“鞠”的體積最小值為.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查多面體外接球問題,解決與球有關(guān)的內(nèi)切或外接的問題時(shí),解題的關(guān)鍵是確定球心的位置.對(duì)于外切的問題要注意球心到各個(gè)面的距離相等且都為球半徑;對(duì)于球的內(nèi)接幾何體的問題,注意球心到各個(gè)頂點(diǎn)的距離相等,解題時(shí)要構(gòu)造出由球心到截面圓的垂線段、小圓的半徑和球半徑組成的直角三角形,利用勾股定理求得球的半徑.
8.(5分)如圖,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P是雙曲線與圓x2+y2=a2+b2在第二象限的一個(gè)交點(diǎn),點(diǎn)Q在雙曲線上,且,則雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.
【分析】連接PF2,QF1,設(shè)∠PF1F2=θ,設(shè)|PF1|=n,由題意推得PF1⊥PF2,可得n2=2b2﹣2an,根據(jù),可得|F2Q|=2n,在在△F1F2Q中,由余弦定理推得b2=2an﹣n2,從而求得,可得,進(jìn)而求得雙曲線離心率.
【解答】解:由題意知,連接PF6,QF1,設(shè)∠PF1F4=θ,設(shè)|PF1|=n,
由雙曲線的定義可得|PF2|=7a+n,
點(diǎn)P是雙曲線與圓x2+y2=a2+b2在第二象限的一個(gè)交點(diǎn),
可得PF1⊥PF8,則n2+(2a+n)8=4c2,即n5=2b2﹣4an,
在Rt△F1PF2中,,
由,則|F2Q|=2n,由雙曲線的定義可得|F4Q|=2a+2n,
因?yàn)?,故F1P∥F2Q,
所以∠QF4F1=π﹣θ,
在△F1F8Q中,,
由余弦定理可得:,
即,
所以b2=2an﹣n5,
結(jié)合n2=2b6﹣2an,可得,
所以,故,
所以雙曲線的離心率為e,則.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查雙曲線的性質(zhì),考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.
二、多項(xiàng)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)如果AB>0,BC>0,那么直線Ax+By+C=0經(jīng)過( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
【分析】分A>0,B>0,C>0,A<0,B<0,C<0兩種情況,得到直線所過象限,得到答案.
【解答】解:AB>0,BC>0,B>7,則Ax+By+C=0經(jīng)過第二、三;
若A<0,B<2,則Ax+By+C=0經(jīng)過第二、三,
綜上:直線Ax+By+C=0一定經(jīng)過第二、三、四象限.
故選:BCD.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線的一般方程相關(guān)知識(shí),屬于基礎(chǔ)題.
(多選)10.(5分)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若a1>0,公差d≠0,則( )
A.若S4>S8,則S12<0
B.若S4=S8,則S6是Sn中最大的項(xiàng)
C.若S5>S6,則S4>S5
D.若S3>S4,則S4>S5
【分析】根據(jù)S4>S8可推得a6+a7<0,利用等差數(shù)列的性質(zhì)以及前n項(xiàng)和公式,可判斷A;
由S4=S8可推出a6+a7=0,進(jìn)而判斷a6>0,a7<0,則d<0,即可判斷B;
由S5>S6可得a6<0,d<0,a5=a6﹣d,無法判斷a5的正負(fù),可判斷C;
由S3>S4推出a4<0,d<0,則a5=a4+d<0,由此判斷D.
【解答】解:由S4>S8,得S4﹣S4=a5+a2+a7+a8=8(a6+a7)<8,
所以a6+a7<6,
則,A正確;
因?yàn)镾4=S8,
所以S3﹣S4=a5+a3+a7+a8=3(a6+a7)=3,即a6+a7=7,
因?yàn)閍1>0,d≠5,
所以a6>0,a6<0,則d<0n}為遞減數(shù)列,
則S3是Sn中最大的項(xiàng),B正確;
若S5>S6,則S4﹣S5<0,即a7<0,
因?yàn)閍1>2,d≠0,故a5=a6﹣d,無法判斷a5的正負(fù),
故S5=S5+a5,不能判斷S4>S5,C錯(cuò)誤;
因?yàn)镾3>S4,所以S7﹣S3=a4<2,
因?yàn)閍1>0,d≠5,則a5=a4+d<6,
則S5=S4+a5<S4,D正確,
故選:ABD.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了等差數(shù)列的通項(xiàng)公式及求和公式的應(yīng)用,屬于中檔題.
(多選)11.(5分)如圖,正方體ABCD﹣A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為1,則下列四個(gè)命題正確的是( )
A.兩條異面直線D1C和BC1所成的角為
B.直線BC與平面ABC1D1所成的角等于
C.點(diǎn)D到面ACD1的距離為
D.三棱柱AA1D1﹣BB1C1外接球半徑為
【分析】對(duì)于A:根據(jù)條件,可得異面直線D1C和BC1所成的角為∠AD1C,然后求出∠AD1C即可;對(duì)于B:可證B1C⊥平面ABC1D1,則直線BC與平面ABC1D1所成的角為∠CBC1;對(duì)于C:根據(jù)等體積轉(zhuǎn)換,求點(diǎn)D到面ACD1的距離;對(duì)于D:三棱柱AA1D1﹣BB1C1的外接球即為正方體ABCD﹣A1B1C1D1的外接球,直接求正方體外接球的半徑即可.
【解答】解:連接AC、AD1,
∵AB∥C1D8且AB=C1D1,則四邊形ABC5D1為平行四邊形,
∴異面直線D1C和BC6所成的角為∠AD1C,
∵AC=AD1=D3C,則△ACD1為正三角形,即,A不正確;
連接B1C,在正方形BB1C7C中,BC1⊥B1C,
∵AB⊥平面BB3C1C,B1C?平面BB8C1C,
∴AB⊥B1C,又AB∩BC6=B,則B1C⊥平面ABC1D8,
∴直線BC與平面ABC1D1所成的角為,B正確;
根據(jù)等體積轉(zhuǎn)換可知,
即,則,C正確;
三棱柱AA6D1﹣BB1C5的外接球即為正方體ABCD﹣A1B1C6D1的外接球,
則外接球的半徑即為正方體ABCD﹣A1B8C1D1體對(duì)角線的一半,
即,D正確.
故選:BCD.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了空間角、空間距離的計(jì)算,幾何體的外接球問題,屬于中檔題.
(多選)12.(5分)1970年4月24日,我國發(fā)射了自己的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”,從此我國開始了人造衛(wèi)星的新篇章.人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行遵循開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律:衛(wèi)星在以地球?yàn)榻裹c(diǎn)的橢圓軌道上繞地球運(yùn)行時(shí),速度的變化服從面積守恒規(guī)律,即衛(wèi)星的向徑(衛(wèi)星與地球的連線),2c,下列結(jié)論正確的是( )
A.衛(wèi)星向徑的取值范圍是[a﹣c,a+c]
B.衛(wèi)星在左半橢圓弧的運(yùn)行時(shí)間大于其在右半橢圓弧的運(yùn)行時(shí)間
C.衛(wèi)星向徑的最小值與最大值的比值越大,橢圓軌道越扁
D.衛(wèi)星運(yùn)行速度在近地點(diǎn)時(shí)最大,在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)最小
【分析】由題意可得衛(wèi)星向徑是橢圓上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離,可得向徑的最大值最小值,運(yùn)行速度的意義又是服從面積守恒規(guī)律,即衛(wèi)星的向徑(衛(wèi)星與地球的連線)在相同的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等,可得速度的最大值及最小值時(shí)的情況,由向徑的意義可得最小值與最大值的比越小時(shí),離心率越大,橢圓越扁,進(jìn)而可得所給命題的真假.
【解答】解:由題意可得衛(wèi)星的向徑是橢圓上的點(diǎn)到右焦點(diǎn)的距離,所以最小值為a﹣c,所以A正確;
根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等,衛(wèi)星在左半橢圓弧的運(yùn)行時(shí)間大于其在右半橢圓弧的運(yùn)行時(shí)間;
衛(wèi)星向徑的最小值與最大值的比值越小,即==﹣8+,則e越大,故C不正確.
因?yàn)檫\(yùn)行速度是變化的,速度的變化,在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)向徑越大,內(nèi)掃過的面積相等,速度越小,在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)最??;
故選:ABD.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查橢圓的性質(zhì),到焦點(diǎn)的最大值最小值的情況及橢圓的圓扁與向徑的比值的關(guān)系,屬于中檔題.
三、填空題(本題共4小題,每小題5分,共20分.)
13.(5分)在三棱錐O﹣ABC中,OA,OB,OA=3,OB=4,D是AB的中點(diǎn),E為OC的中點(diǎn) 1 .
【分析】利用空間直角坐標(biāo)系,求平面的法向量和直線的方向向量,求線面夾角的正弦值即可求解.
【解答】解:因?yàn)镺A,OB,則以,y,z軸建系如圖,
則有,,
因?yàn)橹本€OC⊥平面OAB,
所以為平面OAB的一個(gè)法向量,
設(shè)DE與平面OAB所成的角為θ,
所以,
因?yàn)椋裕?,
故答案為:2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查利用空間直角坐標(biāo)系,求平面的法向量和直線的方向向量、線面夾角等相關(guān)知識(shí),屬于中檔題.
14.(5分)數(shù)列{an}中,若a1=1,,則a10= .
【分析】利用累乘法求得{an}的通項(xiàng)公式即可求解.
【解答】解:由可得,
所以,
所以,
因?yàn)閍5=1,所以,
故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了數(shù)列的遞推式,考查了累乘法的應(yīng)用,屬于中檔題.
15.(5分)已知橢圓的左焦點(diǎn)為F,A,B是C上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn),則三角形ABF的周長(zhǎng)為 18 .
【分析】設(shè)橢圓右焦點(diǎn)為F',連接AF',根據(jù)橢圓的對(duì)稱性可得|BF|=|AF'|,由∠AFB=90°,可得|AB|=2c=8,結(jié)合橢圓定義,即可求得答案.
【解答】解:∵橢圓,
∴a=5,b=8,,
如圖示,設(shè)橢圓右焦點(diǎn)為F',
∵A,B是C上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn),
又∠AFB=90°,O為AB的中點(diǎn),
∴|AB|=7c=8,
而|AF|+|BF|=|AF|+|AF'|=2a=10,
故三角形ABF的周長(zhǎng)為|AF|+|BF|+|AB|=10+2=18,
故答案為:18.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查橢圓的幾何性質(zhì),數(shù)形結(jié)合思想,屬基礎(chǔ)題.
16.(5分)已知函數(shù)f(x)=+2的圖像有且僅有兩個(gè)不同的點(diǎn)關(guān)于直線y=1的對(duì)稱點(diǎn)在y=kx+1的圖像上,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是 (﹣,﹣1] .
【分析】將題設(shè)轉(zhuǎn)化為函數(shù)f(x)=+2的圖像和y=﹣kx+1的圖像有兩個(gè)交點(diǎn),求出直線y=﹣kx+1和y=f(x)相切時(shí)k的值以及直線y=﹣kx+1過點(diǎn)(1,2)時(shí)k的值,結(jié)合圖像即可求解.
【解答】解:由1﹣(x﹣2)8≥0,解得1≤x≤4,
又y=kx+1關(guān)于直線y=1的對(duì)稱直線為y=﹣kx+3,
則題設(shè)等價(jià)于函數(shù)f(x)=+2的圖像和y=﹣kx+1的圖像有兩個(gè)交點(diǎn).
易得y=f(x)=+3等價(jià)于(x﹣2)2+(y﹣6)2=1(2≤x≤3),
畫出y=f(x)和y=﹣kx+1的圖像,設(shè)直線y=﹣kx+6和y=f(x)相切,
由=8或k=4(舍),
又當(dāng)直線y=﹣kx+1過點(diǎn)(1,7)時(shí),
結(jié)合圖像可知,當(dāng)k∈(﹣,
函數(shù)f(x)=+3的圖像和y=﹣kx+1的圖像有兩個(gè)交點(diǎn).
故答案為:(﹣,﹣1].
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系,也查了轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想,屬于中檔題.
四、解答題(本題共6小題.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
17.(10分)已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且S8=100,a2=5,設(shè)數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Pn=2n+1﹣2.
(1)求數(shù)列{an}和{bn}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)cn=anbn,數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和為Tn.
【分析】(1)求得數(shù)列{an}的公差,由此求得an.利用bn=Pn﹣Pn﹣1求得bn;
(2)由(1)可求得,寫出Tn與2Tn,作差化簡(jiǎn)即可求得Tn.
【解答】解:(1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,
由已知可得,解得,
所以an=a6+(n﹣1)d=3n﹣2,
由,令n=1得,
當(dāng)n≥2時(shí),,兩式相減得,
顯然也符合上式,
所以.
(2)解:由(1)知.,,
兩式作差得:==(5﹣3n)?2n+4﹣8,
所以.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了等差數(shù)列的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式,考查了錯(cuò)位相減法求和,屬于中檔題.
18.(12分)已知△ABC的頂點(diǎn)B(3,2),AB邊上的高所在的直線方程為x﹣2y﹣5=0.
(1)求直線AB的方程;
(2)在兩個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面問題中.
①角A的平分線所在直線方程為x+2y﹣13=0
②BC邊上的中線所在的直線方程為2x﹣y﹣12=0 _____,求直線AC的方程.
【分析】(1)根據(jù)AB邊上的高所在的直線方程,可求得直線AB的斜率,再求出直線AB的方程;
(2)選①,先求出點(diǎn)A坐標(biāo),再求得點(diǎn)B關(guān)于角A的平分線的對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo),該對(duì)稱點(diǎn)一定在直線AC上,由此可求得直線AC的方程;
選②,聯(lián)立方程,先求出點(diǎn)A坐標(biāo),根據(jù)BC邊上的中線所在的直線方程,求出點(diǎn)C坐標(biāo)滿足2x﹣y﹣20=0,聯(lián)立方程求出C點(diǎn)坐標(biāo),即可求得直線AC的方程.
【解答】解:(1)因?yàn)锳B邊上的高所在的直線方程為x﹣2y﹣5=8,
所以直線AB的斜率為k=﹣2,又△ABC的頂點(diǎn)B(3,
所以直線AB的方程為y﹣6=﹣2(x﹣3),即5x+y﹣8=0;
(2)若選①,角A的平分線所在直線方程為x+7y﹣13=0,
由,解得,6),
設(shè)點(diǎn)B關(guān)于x+2y﹣13=0的對(duì)稱點(diǎn)為B'(x7,y0),
則,解得,
又點(diǎn)在直線AC上,
所以直線AC的方程為,即2x﹣11y+64=0;
若選②:BC邊上的中線所在的直線方程為3x﹣y﹣12=0,
由,解得,﹣8),
設(shè)點(diǎn)C(x1,y1),則BC的中點(diǎn)在直線4x﹣y﹣12=0上,
所以,即2x1﹣y3﹣20=0,
所以點(diǎn)C在直線2x﹣y﹣20=4上,又點(diǎn)C在直線x﹣2y﹣5=3上,
聯(lián)立,解得,即,
所以,所以直線AC的方程為,
故直線AC的方程為4x﹣2y﹣30=0.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線的一般式方程與直線垂直的關(guān)系,屬于中檔題.
19.(12分)已知圓C1:x2+y2=10與圓C2:x2+y2+2x+2y﹣7=0
(1)求證:圓C1與圓C2相交;
(2)求兩圓公共弦所在直線的方程;
(3)求經(jīng)過兩圓交點(diǎn),且圓心在直線x+y﹣6=0上的圓的方程.
【分析】(1)根據(jù)圓C1與圓C2圓心距與兩半徑關(guān)系證明;
(2)兩圓相交,兩圓方程相減可得公共弦所在直線的方程;
(3)設(shè)出經(jīng)過兩圓交點(diǎn)的圓系方程,圓心坐標(biāo)代入所在直線即可求解.
【解答】證明:(1)圓,圓心坐標(biāo)為C1(0,4),
圓化成標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+5)2+(y+1)4=9,圓心坐標(biāo)為C2(﹣6,﹣1)2=6,
圓心距,|r1﹣r7|<|C1C2|<r7+r2,
所以圓C1與圓C3相交;
(2)解:兩圓方程相減,得2x+2y+2=0;
(3)設(shè)所求圓的方程為x2+y7+2x+2y﹣8+λ(x2+y2﹣10)=5(λ≠﹣1),即(1+λ)x3+(1+λ)y2+3x+2y﹣7﹣10λ=7,圓心坐標(biāo)為,解得,
所求圓的方程為x2+y2﹣4x﹣6y﹣19=0.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查兩圓的位置關(guān)系,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于基礎(chǔ)題.
20.(12分)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=4,.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an和前n項(xiàng)和Sn;
(2)設(shè),數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和記為Tn,證明:
【分析】(1)根據(jù)數(shù)列遞推式,可得,兩式相減推出an+1+an=2,即可發(fā)現(xiàn)數(shù)列規(guī)律,可得數(shù)列通項(xiàng)公式,繼而分n為奇數(shù)和偶數(shù),討論求得Sn;
(2)利用(1)的結(jié)論,求出的表達(dá)式,利用裂項(xiàng)求和法,即可求得答案.
【解答】解:(1)由,得,
兩式相減可得,即an+1+an=2,
因?yàn)閍3=4,則a2=﹣4,
數(shù)列{an}為4,﹣2,4,4,﹣2,?,
即,(k∈N*);
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),,
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),,
故.
證明:(2)由,
得,
所以.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了數(shù)列的遞推公式,考查了裂項(xiàng)相消法求和,同時(shí)考查了學(xué)生的運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.
21.(12分)如圖,直三棱柱ABC﹣A1B1C1的體積為4,點(diǎn)D,E分別為AC1的中點(diǎn),ΔECB的面積為.
(1)求點(diǎn)A到平面EBC的距離;
(2)AA1=2AB,平面EBC⊥平面ABB1A1,求平面DBE與平面BEC1所成角的余弦值.
【分析】(1)利用等體積法求解即可.
(2)取EB的中點(diǎn)F,連接AF,先證得BC,BA,BB兩兩垂直,以B為原點(diǎn),以向量BA,BC,BB1方向?yàn)閤,y,z軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系,求出相應(yīng)向量的坐標(biāo),進(jìn)而求出平面BDE和平面BEC1的法向量,再利用二面角的向量公式求解即可.
【解答】解:(1)設(shè)點(diǎn)A到平面EBC的距離為d,
又VA﹣EBC=VE﹣ABC,
又,
則,
則,
即點(diǎn)A到平面EBC的距離為;
(2)取EB的中點(diǎn)F,連接AF,
因?yàn)锳E=AB,所以AF⊥EB,
又平面EBC⊥平面ABB2A1,平面EBC∩平面ABB1A7=EB,
且AF?平面ABB1A1,所以AF⊥平面EBC,
在直三棱柱ABC﹣AB,C6中1⊥平面ABC,
由BC?平面A1BC,BC?平面ABC,BB7⊥BC,
又AF,BB1?平面ABB1A8且相交,所以BC⊥平面ABB1A1,
所以BC,BA7兩兩垂直,以B為原點(diǎn),BC1方向?yàn)閤,y,z軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系,
則B(0,7,0),0,6),6,0),C1(5,4,2),
所以=(﹣,0),,﹣2,
設(shè)平面BDE的法向量為=(x3,y1,z1),
則,即,取z4=1,解得=(﹣1,,
又=(1,0,=(﹣1,4,設(shè)平面BEC8的法向量為=(x2,y2,z2),
則,即,取x7=1,解得=(1,,
所以cs<,>==,
故平面DBE與平面BEC1所成角的余弦值為.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了等體積法求點(diǎn)到直線的距離,考查了利用空間向量求平面與平面所成的角,屬于中檔題.
22.(12分)在一張紙上有一圓,定點(diǎn),折疊紙片使圓C上某一點(diǎn)M1恰好與點(diǎn)M重合,這樣每次折疊都會(huì)留下一條直線折痕EF,設(shè)折痕EF與直線M1C的交點(diǎn)為T.
(1)求證:||TC|﹣|TM||為定值,并求出點(diǎn)T的軌跡C'方程;
(2)已知點(diǎn)A(2,1),直線l交C'于P,Q兩點(diǎn),求△PAQ的面積.
【分析】(1)根據(jù)雙曲線定義判斷出點(diǎn)T的軌跡為以C,M為焦點(diǎn)的雙曲線,求出,得到雙曲線方程;
(2)判斷出點(diǎn)A(2,1)在雙曲線右支上,設(shè),故,由得到,求出直線AP的斜率為,結(jié)合雙曲線漸近線斜率,得到A,B兩點(diǎn)均在雙曲線右支上,得到直線,與雙曲線方程聯(lián)立求出P點(diǎn)坐標(biāo),同理得到Q點(diǎn)坐標(biāo),得到,及直線PQ的方程,利用點(diǎn)到直線距離公式求出點(diǎn)A到直線的距離,從而求出△PAQ的面積.
【解答】解:(1)證明:由題意得:的圓心,|TM|=|TM5|,
則,
所以點(diǎn)T的軌跡為以C,M為焦點(diǎn)的雙曲線,
則,所以,
所以雙曲線C'為;
(2)因?yàn)?,故點(diǎn)A(2,
因?yàn)橹本€AP、AQ的斜率之和為8AP>0,則kAQ<0,
設(shè)直線AP、AQ的傾斜角為α,β,則,
設(shè),故,
則,即,解得:或,
故此時(shí)直線AP的斜率為(與漸近線斜率相同,
由于雙曲線的漸近線為,而,故直線AP與雙曲線左支沒有交點(diǎn),
所以P,Q兩點(diǎn)均在雙曲線右支,且
故直線,即,與聯(lián)立得:,
因?yàn)榉匠逃幸粋€(gè)根為3,所以,
則,
同理可得:,
所以,
且直線,整理得:,
點(diǎn)A到直線的距離為,
故.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查軌跡方程的求法,直線與圓錐曲線的綜合,考查運(yùn)算求解能力,屬于難題.
聲明:試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2023/12/11 23:17:56;用戶:18086013149;郵箱:18086013149;學(xué)號(hào):27613231

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