
數(shù)學(xué)試卷
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、班級(jí)、學(xué)校在答題卡上填寫清楚.
2.每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào).在試卷上作答無效.
3.考試結(jié)束后,請將答題卡交回,試卷自行保存.滿分150分,考試用時(shí)120分鐘.
一、單項(xiàng)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.與直線關(guān)于x軸對稱的直線的方程為( )
A.B.C.D.
2.在等差數(shù)列中,,則( )
A.B.5C.D.10
3.已知點(diǎn)到拋物線:的準(zhǔn)線的距離為5,則該拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為( )
A.B.C.D.
4.已知圓C經(jīng)過兩點(diǎn),且圓心C在直線上,則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A.B.
C.D.
5.已知橢圓C的方程為,點(diǎn)P是橢圓上一點(diǎn),點(diǎn)是橢圓左焦點(diǎn),則下列選項(xiàng)正確的是( )
A.焦點(diǎn)在y軸上B.長軸長為2
C.離心率D.最大值為
6.已知等比數(shù)列的前n項(xiàng)和為,則( )
A.2B.C.D.4
7.已知點(diǎn)F是雙曲的右焦點(diǎn),O是坐標(biāo)原點(diǎn),以O(shè)F為直徑的圓與雙曲線的一條漸近線交于點(diǎn)A,若的面積為5,則該雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.
8.已知函數(shù)的圖象與x軸有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A.B.C.D.
二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9.設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為,則下列結(jié)論正確的是( )
A.B.?dāng)?shù)列為遞增數(shù)列
C.?dāng)?shù)列為等差數(shù)列D.當(dāng)取最小值時(shí),
10.已知函數(shù),則下列結(jié)論正確的是( )
A.若在處的瞬時(shí)變化率為3,則
B.當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上的最小值為1
C.若在R上單調(diào)遞增,則
D.若有三個(gè)零點(diǎn),則
11.已知拋物線的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)A,B在拋物線上運(yùn)動(dòng),坐標(biāo)原點(diǎn)為O.若最小值為2,則下列說法正確的是( )
A.
B.當(dāng)點(diǎn)F為的重心時(shí),
C.當(dāng)點(diǎn)F為的垂心時(shí),以AB為直徑的圓與有公共點(diǎn)
D.當(dāng)A、B兩點(diǎn)關(guān)于直線對稱時(shí),與面積相等
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12.若點(diǎn)P是圓上的動(dòng)點(diǎn),則點(diǎn)P到直線的距離最大值為 .
13.已知數(shù)列的通項(xiàng)公式為,數(shù)列滿足,將這兩個(gè)數(shù)列的公共項(xiàng)按從小到大的順序組成一個(gè)新的數(shù)列,則 .
14.已知橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,O為坐標(biāo)原點(diǎn).直線與橢圓相交于M,N兩點(diǎn),滿足,則點(diǎn)M坐標(biāo)為 .
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
15.已知數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且數(shù)列是公差為1的等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列滿足為數(shù)列的前n項(xiàng)和,求.
16.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(2)討論的單調(diào)性;
(3)若在區(qū)間上存在極值,且此極值小于,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
17.在三棱柱中,四邊形是菱形,是的中點(diǎn),平面平面,.
(1)證明:;
(2)若,,求二面角的正弦值.
18.已知橢圓,橢圓.橢圓的上頂點(diǎn)為點(diǎn)A,過原點(diǎn)的直線l與交于點(diǎn)M,N,直線AM,AN與分別交于P,Q兩點(diǎn)(異于點(diǎn)A).設(shè)直線AM,AN斜率分別為.
(1)求的值;
(2)求面積的最大值;
(3)實(shí)數(shù)滿足.試問是否存在最小值,若存在,求出最小值,若不存在,請說明理由.
19.已知雙曲線的漸近線方程為,且過點(diǎn).
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(2)對,點(diǎn)都在雙曲線C上,且,記.
(i)證明數(shù)列是等比數(shù)列,并求通項(xiàng)公式;
(ii)設(shè),數(shù)列的前n項(xiàng)和為,求證:.
1.A
【分析】由在直線上,則點(diǎn)在該直線關(guān)于x軸對稱的直線上,即可確定所求的直線.
【詳解】若在直線上,則點(diǎn)在該直線關(guān)于x軸對稱的直線上,
顯然在A中的直線上,但不在B、C、D中的直線上.
故選:A
2.C
【分析】利用等差數(shù)列的性質(zhì)求解.
【詳解】解:由等差數(shù)列性質(zhì)得:,
故選:C.
3.A
【分析】寫出準(zhǔn)線方程,由題意建立等式,求得準(zhǔn)線,從而得到焦點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】由題已知點(diǎn)到拋物線:的準(zhǔn)線的距離為5,則拋物線準(zhǔn)線方程為,則焦點(diǎn)為,
故選:A.
4.B
【分析】根據(jù)題意,由求解.
【詳解】解:設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
由題意得,
解得,
故圓的方程為,
故選:B
5.D
【分析】根據(jù)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)判斷各項(xiàng)的正誤.
【詳解】由橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為,則,
所以焦點(diǎn)在x軸上,長軸長為,離心率為,且最大值為.
故選:D
6.A
【分析】利用等比數(shù)列性質(zhì),求解.,
【詳解】解:由等比數(shù)列性質(zhì)有,即,解得,
則,
故選:A.
7.C
【分析】利用點(diǎn)到直線的距離公式求出雙曲線焦點(diǎn)到漸近線的距離為,再結(jié)合的面積可求的值,即可求出雙曲線的離心率.
【詳解】如圖:
由題有,由雙曲線性質(zhì)有,,所以.
所以,所以.
又雙曲線方程,則,,
所以,則雙曲線離心率.
故選:C
8.C
【分析】問題化為且圖象有兩個(gè)交點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)研究的性質(zhì)并畫出函數(shù)圖象草圖,數(shù)形結(jié)合求參數(shù)范圍.
【詳解】由題,方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,即,
所以且圖象有兩個(gè)交點(diǎn),
設(shè),則,令,解得,
當(dāng)在上單調(diào)遞減,
當(dāng)在上單調(diào)遞增,
所以有極小值,
當(dāng)時(shí),且,當(dāng)時(shí),,
作出函數(shù)的大致圖象,
故,解得.
故選:C
9.ABD
【分析】A. 由遞推求解判斷;C.由,利用累加法求解判斷;B.由,利用二次函數(shù)的單調(diào)性判斷;D.由數(shù)列為遞增數(shù)列,且判斷.
【詳解】解:由題意,,所以選項(xiàng)A對;
,由累加法有:
,,
顯然滿足上式,則,
所以,所以數(shù)列不是等差數(shù)列,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
又,且在區(qū)間單調(diào)遞增,
所以數(shù)列為遞增數(shù)列,所以選項(xiàng)B對:
數(shù)列為遞增數(shù)列,,所以取最小值時(shí),,故選項(xiàng)D對.
故選:ABD.
10.BD
【分析】由導(dǎo)數(shù)值求出值判斷A;利用導(dǎo)數(shù)求出最小值判斷B;利用導(dǎo)數(shù),結(jié)合單調(diào)性求出范圍判斷C;利用零點(diǎn)的意義計(jì)算判斷D.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)镽,求導(dǎo)得,
對于A,,解得,A錯(cuò)誤;
對于B,當(dāng)時(shí),,
當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,
函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,
函數(shù)在區(qū)間上最小值為,B正確;
對于C,在R上單調(diào)遞增,則恒成立, ,解得,C錯(cuò)誤;
對于D,,則, ,D正確.
故選:BD
11.ACD
【分析】選項(xiàng)A,由焦半徑,得到判定;選項(xiàng)B,由重心坐標(biāo)公式得到,,結(jié)合正切計(jì)算即可;選項(xiàng)C,根據(jù)垂心性質(zhì)得到點(diǎn)A,B關(guān)于x軸對稱,設(shè),借助數(shù)量積為0,求出,再驗(yàn)證位置關(guān)系即可;選項(xiàng)D,運(yùn)用點(diǎn)差法,結(jié)合點(diǎn)關(guān)于直線對稱即可解題.
【詳解】選項(xiàng)A中,由,所以,則,故選項(xiàng)A對;
選項(xiàng)B中,為重心時(shí),由重心坐標(biāo)公式有,所以,所以,
,所以,故選項(xiàng)B錯(cuò);
選項(xiàng)C中,為垂心時(shí),,則點(diǎn)A,B關(guān)于x軸對稱,設(shè),則,所以,又,所以,則,
則以AB為直徑的圓圓心為,半徑為,則以AB為直徑的圓與相交,故選項(xiàng)C對;
選項(xiàng)D中,設(shè)AB中點(diǎn),則,相減得到,即,
因?yàn)锳、B兩點(diǎn)關(guān)于對稱,所以,故,代回,故,AB中點(diǎn)坐標(biāo)為,直線AB的方程為,即,過點(diǎn),為中點(diǎn).
所以與面積相等,選項(xiàng)D正確;
故選:ACD.
12.
【分析】根據(jù)圓心到直線距離求圓上點(diǎn)到直線距離的最大值即可.
【詳解】由題意,圓心坐標(biāo)且半徑,圓心到直線的距離,
則直線與圓相交,顯然點(diǎn)P到直線距離.
故答案為:
13.50
【分析】依題意求出的通項(xiàng),通過分別列舉找到兩者的公共項(xiàng),發(fā)現(xiàn)構(gòu)成等差數(shù)列,利用等差數(shù)列的基本量運(yùn)算即得.
【詳解】由題意,
將兩數(shù)列列舉出來可得:
可得兩數(shù)列的公共項(xiàng)依次為,構(gòu)成公差為12的等差數(shù)列,
于是.
故答案為:50.
14.
【分析】運(yùn)用橢圓定義,結(jié)合余弦定理求解即可.
【詳解】由,則,則,
又,所以,則點(diǎn)N為下頂點(diǎn).
由余弦定理,
所以
所以,則,所以橢圓方程為,則點(diǎn),
又,所以.
故答案為:.
15.(1);
(2)
【分析】(1)利用數(shù)列的通項(xiàng)和前n項(xiàng)和的關(guān)系求解;
(2)由,利用裂項(xiàng)相消法求解.
【詳解】(1)解:由題知,則,
所以.
當(dāng),
又也符合,所以.
(2),
所以,
.
16.(1)
(2)答案見解析
(3)
【分析】(1)先確定切點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線斜率,依據(jù)點(diǎn)斜式可得切線方程.
(2)求導(dǎo),對的不同取值進(jìn)行討論,可得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.要注意:函數(shù)的定義域.
(3)利用(2)的結(jié)論,可求問題(3).
【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,.
又,所以.
所以切點(diǎn)坐標(biāo)為,切線斜率為1,
所以切線方程為即.
(2)因?yàn)椋?br>當(dāng)時(shí),恒成立,函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增.
當(dāng)時(shí),令,解得,
在區(qū)間,,函數(shù)單調(diào)遞減,
在區(qū)間,,函數(shù)單調(diào)遞增.
綜上可知:當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(3)由(2)知,當(dāng)時(shí),函數(shù)無極值,
當(dāng)時(shí),函數(shù)在取得極小值,
所以,解得,所以.
所以實(shí)數(shù)的取值范圍為:
17.(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)推導(dǎo)出, 利用面面垂直的性質(zhì)可得出面,再利用線面垂直的性質(zhì)可證得結(jié)論成立;
(2)推導(dǎo)出,以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),、、所在直線分別為、、軸建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量法可求得二面角的正弦值.
【詳解】(1)在中,由,是的中點(diǎn),所以,
又平面平面,平面平面,面,
所以面,
因?yàn)槠矫妫剩?br>(2)連接,在中,由,是的中點(diǎn),所以,
又面,、平面,所以,,,
在直角三角形中,,,
,
在中,,,
以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),、、所在直線分別為、、軸建立空間直角坐標(biāo)系,
所以、、、,
設(shè)平面的一個(gè)法向量,,,
則,取,可得,
設(shè)平面的一個(gè)法向量為,,
則,取,則,
所以,,
所以,.
因此,二面角的正弦值為.
18.(1);
(2);
(3)存在,.
【分析】(1)由題,設(shè),應(yīng)用斜率兩點(diǎn)式及點(diǎn)在橢圓上整理化簡,即可求值;
(2)由且,即可求面積的最大值;
(3)設(shè)直線AM為,則AN為,聯(lián)立橢圓方程求橫坐標(biāo),結(jié)合、、得到關(guān)于的表達(dá)式,進(jìn)而求參數(shù)范圍.
【詳解】(1)由題,由M,N關(guān)于原點(diǎn)對稱,
設(shè),不妨設(shè)點(diǎn)M在y軸右側(cè),
所以,則,
又,所以.
(2),又,
所以,故三角形AMN面積最大值為.
(3)由題意有,
設(shè)直線AM的方程為,則AN的方程為,
聯(lián)立,有,得,
聯(lián)立,有,得,
所以,同理可得,
所以,
令,則,
所以,
由,所以當(dāng)時(shí),取最大值,所以,
當(dāng)時(shí),取最小值.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第三問,注意有,設(shè)直線AM為,則AN為并聯(lián)立橢圓方程求交點(diǎn)橫坐標(biāo),進(jìn)而得到關(guān)于的表達(dá)式為關(guān)鍵.
19.(1);
(2)(i)證明見解析,;(ii)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)漸近線設(shè)雙曲線方程,代入即可求解,
(2)根據(jù)點(diǎn)在曲線上,代入曲線方程,進(jìn)而可得,即可利用等比數(shù)列的定義求解,
(3)利用放縮法可得,進(jìn)而可得,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)得函數(shù)的單調(diào)性求解.
【詳解】(1)由題設(shè)雙曲線方程為,
過點(diǎn),所以,所以雙曲線方程為,即,
(2)(i)由題有,作差得:,
,
又,
所以,
所以,即,
由,
由,
所以數(shù)列是首項(xiàng)等比數(shù)列,則,
(ii),
所以
所以,
要證,只證,
只證,
令,
只證對恒成立.
設(shè),則,
恒成立,所以在單調(diào)遞增,
所以時(shí),,所以不等式得證.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:遞推關(guān)系式轉(zhuǎn)化的常見形式
(1)轉(zhuǎn)化為常數(shù),則數(shù)列是等差數(shù)列.
(2)轉(zhuǎn)化為常數(shù),則數(shù)列是等差數(shù)列.
(3)轉(zhuǎn)化為常數(shù),則數(shù)列是等差數(shù)列.
(4)轉(zhuǎn)化為常數(shù),則數(shù)列是等差數(shù)列.
(5)轉(zhuǎn)化為常數(shù),則數(shù)列是等差數(shù)列.
(6)轉(zhuǎn)化為常數(shù),則數(shù)列是等差數(shù)列.
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