一、單選題
1.設(shè)是等差數(shù)列的前項和,若,則( )
A.36B.45C.54D.63
【答案】C
【分析】根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)得到,然后求和即可.
【詳解】,所以,.
故選:C.
2.圓的圓心到直線的距離為( )
A.0B.1C.D.
【答案】D
【分析】由點到直線的距離公式計算.
【詳解】由題意可得圓心坐標(biāo)為,圓心到直線的距離為.
故選:D.
3.?dāng)?shù)列中,,,則( )
A.77B.78C.79D.80
【答案】D
【分析】利用裂項求和法求得正確答案.
【詳解】依題意,,
所以,
由,解得.
故選:D
4.直線,,若兩條直線平行,則實數(shù)( )
A.B.1C.3D.或3
【答案】C
【分析】根據(jù)兩直線平行的條件,列式求解即可.
【詳解】因為,,
由可得且,
解得,
故選:C.
5.若直線與曲線有兩個不同的交點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)直線的方程得到直線恒過定點,根據(jù)曲線的方程曲線表示半圓,然后結(jié)合圖形求的范圍即可.
【詳解】直線恒過定點,
曲線的方程可整理為,,
所以曲線表示以為圓心,半徑為1的半圓,圖象如下所示:
,為兩種臨界情況,由題意得,則,
令圓心到直線的距離,解得,則,
所以當(dāng)時,直線與曲線有兩個不同的交點.
故選:A.
6.?dāng)?shù)學(xué)家歐拉于1765年在他的著作《三角形的幾何學(xué)》中首次提出定理:三角形的外心(三邊中垂線的交點)、重心(三邊中線的交點)、垂心(三邊高的交點)依次位于同一直線上,且重心到外心的距離是重心到垂心距離的一半,這條直線被后人稱之為三角形的歐拉線.已知的頂點為,,,則該三角形的歐拉線方程為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由重心坐標(biāo)公式可得:重心,根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)設(shè)出外心,根據(jù),求出外心,再求出斜率,利用點斜式即可求出歐拉線方程.
【詳解】由重心坐標(biāo)公式可得:重心,即.
設(shè)外心,因為,所以,解得,即:.
,故歐拉線方程為:,即:,
故選:A.
7.已知,,(,),為其前項和,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用遞推關(guān)系構(gòu)造得是一個以3為首項,2為公比的等比數(shù)列,再賦值,結(jié)合等比數(shù)列的前n項和公式求答案.
【詳解】由(,)可得,
已知,,所以,
即是一個以3為首項,2為公比的等比數(shù)列,
所以,即,
,,,,,
,
故選B.
8.已知正方形的邊長為2,點在以為圓心,1為半徑的圓上,則的最小值為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】建立直角坐標(biāo)系,取點,探討滿足條件的點的軌跡,再結(jié)合已知,求出兩條線段長度和的最小值作答.
【詳解】依題意,以點為原點,直線分別為軸建立平面直角坐標(biāo)系,則,如圖,

取點,設(shè),當(dāng)時,,
化簡整理得,即點的軌跡是以為圓心,1為半徑的圓,
而點在以為圓心,1為半徑的圓上,因此,顯然點在圓:外,
則,當(dāng)且僅當(dāng)為線段與圓的交點時取等號,
而,所以的最小值為.
故選:D
【點睛】關(guān)鍵點睛:建立坐標(biāo)系,取點并求出滿足條件的點的軌跡是解題的關(guān)鍵.
二、多選題
9.下列說法正確的是( )
A.直線的傾斜角為
B.經(jīng)過點,且在,軸上截距互為相反數(shù)的直線方程為
C.直線與直線之間的距離是
D.直線,,,則
【答案】ACD
【分析】由直線斜率求出傾斜角判斷A;求出過原點的直線方程判斷B;求出平行線間距離判斷C;由兩直線垂直求出參數(shù)判斷D.
【詳解】對于A,直線的斜率,則其傾斜角為,A正確;
對于B,過點,且在,軸上截距互為相反數(shù)的直線還有過原點的,其方程為,B錯誤;
對于C,直線與直線,即間的距離,C正確;
對于D,由,得,且,解得,D正確.
故選:ACD
10.下列命題中,正確的有( )
A.?dāng)?shù)列中,“(,)”是“是公比為2的等比數(shù)列”的必要不充分條件
B.?dāng)?shù)列的通項為,若為單調(diào)遞增數(shù)列,則
C.等比數(shù)列中,,是方程的兩根,則
D.等差數(shù)列,的前項和分別為,,若,則
【答案】AD
【分析】利用必要不充分條件的意義判斷A;利用遞增數(shù)列列出不等式求解判斷B;利用等比中項意義求出判斷C;利用等差數(shù)列的性質(zhì),結(jié)合前項和公式計算判斷D.
【詳解】對于A,是公比為2的等比數(shù)列,則有(,),
反之,當(dāng)(,),若,數(shù)列不是等比數(shù)列,
因此“(,)”是“是公比為2的等比數(shù)列”的必要不充分條件,A正確;
對于B,,為單調(diào)遞增數(shù)列,
則,,即,
而數(shù)列單調(diào)遞減,即,因此,B錯誤;
對于C,令等比數(shù)列的公比為,依題意,
顯然,而,因此,C錯誤;
對于D,等差數(shù)列,的前n項和為分別為,,
所以,D正確.
故選:AD
11.已知圓與直線,點在直線上運動,直線,分別與圓切于點,,則下列說法正確的是( )
A.四邊形的面積最小值為
B.最短時,弦長為
C.最短時,弦直線方程為
D.直線過定點
【答案】ACD
【分析】A選項,根據(jù)面積公式得到當(dāng)時四邊形的面積最小,然后求面積;B選項,利用等面積的思路求;C選項,根據(jù),得到為以為直徑的圓上的點,然后根據(jù)圓的方程求弦所在直線的方程;D選項,設(shè),借助圓的方程得到直線的方程為,然后求定點.
【詳解】
由題意得四邊形PAMB的面積,,
因為,,所以當(dāng)長度最小時,四邊形的面積最小,
最小為點到直線的距離,所以,
所以四邊形的面積最小值為,故A正確;
由圓的性質(zhì)得,
由A選項可得,最短時,四邊形的面積最小,,
所以,故B錯;
由題意得,,所以為以為直徑的圓上的點,
所以直線為兩圓公共弦所在的直線,
,直線:,即,
聯(lián)立得,所以最短時,,中點坐標(biāo)為,
此時以為直徑的圓的方程為,
聯(lián)立得,所以弦所在直線的方程為,故C正確;
設(shè),則,即,
以為直徑的圓的方程為,
聯(lián)立得,
所以直線的方程為,
將代入得,
令,解得,
所以直線過定點,故D正確.
故選:ACD.
12.意大利著名數(shù)學(xué)家斐波那契在研究兔子的繁殖問題時,發(fā)現(xiàn)有這樣的一列數(shù):1,1,2,3,5,8…,該數(shù)列的特點是:前兩個數(shù)均為1,從第三個數(shù)起,每一個數(shù)都等于它前面兩個數(shù)的和,人們把這樣的一列數(shù)組成的數(shù)列稱為斐波那契數(shù)列,現(xiàn)將中的各項除以4所得余數(shù)按原順序構(gòu)成的數(shù)列記為,則( )
A.B.
C.D.
【答案】BCD
【分析】根據(jù)數(shù)列各項可知其是以為周期的周期數(shù)列,由此可判斷A,B;根據(jù)斐波那契數(shù)列的定義,采用累加法可判斷C;由斐波那契數(shù)列定義可推導(dǎo)得到,累加即可判斷D.
【詳解】斐波那契數(shù)列:,則
,即數(shù)列是以6為周期的周期數(shù)列,
對于A,,故A錯誤;
對于B,,故B正確;
對于C,,,,,
,故C正確;
對于D,因為,
所以,
所以,,,,
所以,
又,所以,故D正確,
故選:BCD.
【點睛】解題關(guān)鍵是能夠根據(jù)斐波那契數(shù)列的定義,確定其數(shù)列前后項所滿足的關(guān)系式,進(jìn)而驗證得到新定義的數(shù)列為周期數(shù)列.
三、填空題
13.過點,,圓心在直線上的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為
【答案】
【分析】設(shè)圓心為,由,列方程解出和,可得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【詳解】圓心在直線上,設(shè),設(shè)圓的半徑為,由圓過點,,
有,則,
解得,,
所以圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
故答案為:
14.點關(guān)于直線的對稱點的坐標(biāo)為 .
【答案】
【分析】根據(jù)對稱點的求法求得正確答案.
【詳解】設(shè)對稱點的坐標(biāo)為,
則,
解得,所以對稱點的坐標(biāo)為.
故答案為:
15.設(shè),過定點的動直線和過定點的動直線交于點,則的最大值為 .
【答案】
【分析】根據(jù)直線方程得到,,,根據(jù)勾股定理得到,然后根據(jù)不等式求最值即可.
【詳解】直線可得,
直線可整理為,令,解得,
所以,
因為,所以直線與直線垂直,則,
所以點的軌跡為以為直徑的圓,
,所以,
所以,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.
故答案為:.
16.設(shè)數(shù)列的前項和為,且,數(shù)列滿足,其中.則使不等式對任意正整數(shù)都成立的最大實數(shù)的值為 .
【答案】/0.75
【分析】先通過遞推公式求出的通項公式,代入求出的通項公式,最后代入轉(zhuǎn)化為恒成立問題,研究新數(shù)列的單調(diào)性即可求出最小值.
【詳解】因為,所以,
所以,即,
兩邊同除可得,
又因為時,所以,
所以是以為首項,1為公差的等差數(shù)列,
即,
所以,
代入不等式可得,
即,
令,則,
所以
,
因為,
所以,
所以恒成立,即為單調(diào)遞增數(shù)列,所以,
所以,即的最大值為,
故答案為:
【點睛】關(guān)鍵點睛:數(shù)列的恒成立問題往往需要研究數(shù)列的單調(diào)性,一般通過作差法來判斷單調(diào)性.
四、解答題
17.在中,點的坐標(biāo)為,邊上的中線所在直線的方程為,直線的傾斜角為.
(1)求點的坐標(biāo);
(2)過點的直線與軸的正半軸、軸的正半軸分別交于,兩點,求(為坐標(biāo)原點)面積的最小值.
【答案】(1)
(2)4
【分析】(1)根據(jù)直線的傾斜角為得到直線的方程,然后與邊上的中線所在的直線方程聯(lián)立得到點;
(2)設(shè)直線的方程為,根據(jù)點的坐標(biāo)得到,然后利用基本不等式求最值.
【詳解】(1)因為直線的傾斜角為,所以直線的斜率為,
又的坐標(biāo)為,所以直線的方程為,即.
因為BC邊上的中線經(jīng)過點A,由與聯(lián)立,解得,,
所以點的坐標(biāo)為.
(2)依題意可設(shè)直線的方程為(,),則.
因為,,所以,則,
當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,所以面積的最小值為.
18.已知等差數(shù)列的前項和為,且滿足,.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)若數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)和求和公式計算;
(2)利用分組求和的方法計算.
【詳解】(1)依題意,設(shè)數(shù)列的公差為,
因為,所以,則,
因為,即,所以,
所以,,所以,即.
(2)因為,所以,
所以.
19.已知的三個頂點分別為,,,直線經(jīng)過點.
(1)求外接圓的方程;
(2)若直線與圓相交于兩點,且,求直線的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)先判斷三角形的形狀為等腰直角三角形,則圓心為斜邊的中點,半徑為斜邊的一半可以得到圓的方程;
(2)先根據(jù)弦長求出弦心距,再考慮直線斜率是否存在,分別判斷直線是否符合要求,最后得到兩條直線方程.
【詳解】(1)因為,,,
所以,,所以,所以,
又因為,所以是等腰直角三角形,
所以的圓心是的中點,即圓心,半徑,
所以的方程為;
(2)因為圓的半徑為2,當(dāng)直線截圓的弦長為時,圓心到直線的距離為,
①當(dāng)直線與軸垂直時,此時直線斜率不存在,直線為,與圓心的距離為1,滿足條件;
②當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè),即,
則圓心到直線的距離為,解得,
此時直線的方程為,即,
綜上可知,直線的方程為或.
20.已知等差數(shù)列的前項和為,公差,且,,,成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)設(shè)是首項為1,公比為3的等比數(shù)列,
①求數(shù)列的前項和;
②若不等式對一切恒成立,求實數(shù)的最大值.
【答案】【小題1】; 【小題2】①;②.
【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列通項公式與前n項和公式,結(jié)合等比中項進(jìn)行求解;
(2)①先計算的通項公式,再用錯位相減法求解;
②代入,得到對一切恒成立,構(gòu)造函數(shù),再求的最小值,即可求得結(jié)果.
【詳解】(1)依題意得,解得,
,即.
(2)①,,
,
,
所以.

②由(1)易求得,所以不等式對一切恒成立,
即轉(zhuǎn)化為對一切恒成立,
令,則,
又,
當(dāng)時,;時,,
所以,且,則.
所以實數(shù)的最大值為.
21.已知數(shù)列的前項和記為,且,數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,它的前項和記為.若,且存在不小于3的正整數(shù),,使得.
(1)若,,求的值;
(2)求證:數(shù)列是等差數(shù)列;
(3)若,是否存在正整數(shù),,使得?若存在,求出,的值;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)證明見解析
(3)存在,,.
【分析】(1)根據(jù)求;
(2)根據(jù)和等差數(shù)列的定義證明;
(3)根據(jù)等差、等比數(shù)列的求和公式和得到,然后結(jié)合,為不小于3的正整數(shù)得到,.
【詳解】(1)當(dāng)時,,
因為,,所以.
(2)由,得,
兩式相減,得,即,
所以.
兩式相減,得,所以數(shù)列為等差數(shù)列.
(3)依題意:,由得:,
即,所以.
因為,且,所以,
又因為,且為奇數(shù),所以時,是整數(shù),此時,
所以,.
22.已知線段的端點的坐標(biāo)是,端點的運動軌跡是曲線,線段的中點的軌跡方程是.
(1)求曲線的方程;
(2)已知斜率為的直線與曲線相交于兩點,(異于原點)直線,的斜率分別為,,且,
①證明:直線過定點,并求出點的坐標(biāo);
②若,為垂足,證明:存在定點,使得為定值.
【答案】(1)
(2)①證明見解析,;②證明見解析
【分析】(1)直接設(shè)點,由中點坐標(biāo)代入即可得到軌跡方程;
(2)先設(shè)直線然后聯(lián)立,聯(lián)立后得到韋達(dá)定理,再求斜率之積,代入韋達(dá)定理得到參數(shù)之間的關(guān)系,進(jìn)而得到直線過定點,然后應(yīng)用直角三角形斜邊中線長是斜邊一半求出定點坐標(biāo)即可.
【詳解】(1)設(shè),,由中點坐標(biāo)公式得.
因為點的軌跡方程是,所以,
整理得曲線的方程為.
(2)①設(shè)直線的方程為,,,,
聯(lián)立,得,
所以,即,
所以,,
所以,
所以且,
所以直線的方程為,即直線過定點.
②如圖所示,
因為為定值,且于,所以為直角三角形,為斜邊,
所以當(dāng)點是的中點時,此時為定值.
因為,,所以由中點坐標(biāo)公式得.
所以存在定點使得為定值.
【點睛】關(guān)鍵點睛:定點問題的解題關(guān)鍵是設(shè)出直線然后應(yīng)用韋達(dá)定理求出參數(shù)之間的聯(lián)系,定值問題關(guān)鍵在于求出斜邊是定值,進(jìn)而得到斜邊中線也是定值,即可得到對應(yīng)的點.

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