考生注意:
1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分.答卷前,考生務必將自己的姓名?準考證號填寫在答題紙上.
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題紙上對應題目的答案標號涂黑.如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號.寫在本試卷上無效.回答非選擇題時,將答案寫在答題紙上.寫在本試卷上無效.
3.考試結束后,將本試卷與答題卡一并由監(jiān)考人員收回.
一?單項選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求.
1. 與直線關于x軸對稱的直線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由在直線上,則點在該直線關于x軸對稱的直線上,即可確定所求的直線.
【詳解】若在直線上,則點在該直線關于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. 直線的傾斜角為( )
A. B. C. D. 不存在
【答案】C
【解析】
【分析】根據直線的方程,利用斜率和傾斜角的關系求解.
【詳解】,由于為常數(shù),則直線的傾斜角為90°.
故選:C.
3. 已知等比數(shù)列中,,,則等于( )
A. B. C. 6D. 不確定
【答案】B
【解析】
【分析】由等比中項即可求解;
【詳解】由,可得:,
又等比數(shù)列所有奇數(shù)項同號,,
所以,
故選:B
4. 我們把平面內與直線垂直的非零向量稱為直線法向量,在平面直角坐標系中,過的直線的一個法向量為,則直線的點法式方程為:,化簡得.類比以上做法,在空間直角坐標系中,經過點的平面的一個法向量為,則該平面的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據點法式方程的定義即可求解.
【詳解】與平面向量類比,得到空間直角坐標系中,經過點的平面的一個法向量為,
則該平面的方程為:,
化簡得.
故選:A.
5. 方程所表示的圖形是( )
A. 一個圓B. 一個半圓C. 兩個圓D. 兩個半圓
【答案】D
【解析】
【分析】根據和,平方化簡可得圓的方程,即可求解.
【詳解】由于,故或,
當時,則,平方可得,表示圓心為半徑為2的右半圓,
當時,則,平方可得,表示圓心為半徑為2的左半圓,
故選:D
6. 已知等比數(shù)列的前n項和為,則( )
A. 2B. C. D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】利用等比數(shù)列性質,求解.,
【詳解】解:由等比數(shù)列性質有,即,解得,
則,
故選:A.
7. 已知橢圓的一個焦點是,過原點的直線與相交于點,,的面積是,則( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】設直線方程,聯(lián)立直線與橢圓,根據的面積求出,利用弦長公式求出弦長.
【詳解】如圖:
由題,不妨設,直線斜率存在,
設直線方程,
聯(lián)立,

,
解得,
故,
故選:D.
8. 已知函數(shù)的圖象與x軸有兩個不同的交點,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】問題化為且圖象有兩個交點,利用導數(shù)研究的性質并畫出函數(shù)圖象草圖,數(shù)形結合求參數(shù)范圍.
【詳解】由題,方程有兩個實數(shù)根,即,
所以且圖象有兩個交點,
設,則,令,解得,
當在上單調遞減,
當在上單調遞增,
所以有極小值,
當時,且,當時,,
作出函數(shù)的大致圖象,
故,解得.
故選:C
二?多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9. 設數(shù)列的前n項和為,則下列結論正確的是( )
A. B. 數(shù)列為遞增數(shù)列
C. 數(shù)列為等差數(shù)列D. 當取最小值時,
【答案】ABD
【解析】
【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C錯誤;
又,且在區(qū)間單調遞增,
所以數(shù)列為遞增數(shù)列,所以選項B對:
數(shù)列為遞增數(shù)列,,所以取最小值時,,故選項D對.
故選:ABD.
10. 已知拋物線的焦點為,準線與軸交于點,過點的直線交拋物線于,兩點,分別過,作準線的垂線,垂足為,,線段的中點為,則下列結論正確的是( )
A. 線段長度的最小值為
B. 若,,則定值
C.
D. 若,則直線傾斜角的正弦值為
【答案】ACD
【解析】
【分析】先求拋物線的焦點坐標,準線方程,設直線的方程為,聯(lián)立方程組可得,,由此判斷B,結合焦點弦公式求線段長度的最小值,判斷A,證明判斷C,結合條件求的坐標,結合兩點斜率公式求直線傾斜角的正切值,再求其正弦值,判斷D.
【詳解】拋物線的焦點的坐標為,準線方程為,
準線與軸的交點的坐標為,
若直線的斜率為,直線的方程為,
此時直線與拋物線的交點為,與條件矛盾,
故直線的斜率不為,設直線的方程為,
聯(lián)立,消可得,,
方程的判別式,
由已知為方程的兩個實根,
所以,,B錯誤;
所以,
當且僅當時等號成立,
所以當時,線段長度取最小值,最小值為;A正確;
由已知,,
所以點的坐標為,即,
所以,,
所以,
又,,
所以,
所以,C正確;
若,則直線的斜率為,點在第一象限,
所以,又,
所以,
所以,所以或(舍去),
設直線傾斜角為,則,
所以,
所以直線傾斜角的正弦值為,D正確;
故選:ACD
11. 如圖,在棱長為6的正方體中,,分別為棱,的中點,為線段上的一個動點,則下列說法正確的是( )
A. 三棱錐體積為定值
B. 存在點,使平面平面
C. 設直線與平面所成角為,則最小值為
D. 平面截正方體所得截面的面積為
【答案】ACD
【解析】
【分析】選項A:由等體積變換可得,可判斷;
選項B:建立空間直角坐標系,設,根據空間向量由面面平行可得,可判斷;
選項C:根據空間向量法表示線面角,可得,進而可得;
選項D:先做出平面截正方體所得截面,根據線面關系可得截面的面積.
【詳解】選項A:,故A正確;
選項B:
如圖建立空間直角坐標系,
則,
,
設平面的法向量為,
則,令,則,則,
,設,故,
則,
由,得,不合題意,故B錯誤;
選項C:平面的法向量為,
則,
,
當時,取最小值為,故C正確;
選項D:
如圖,直線分別交的延長線于點,
連接交于,連接交于,連接,
由題意可知五邊形即為平面截正方體所得截面,
因,分別為棱,的中點,,,
,得,
由正方體性質可知,,
故所求截面面積為,
由選項可知,,,
故,,
故,,

故所求截面面積為,故D正確,
故選:ACD
【點睛】關鍵點點睛:D選項的關鍵是先根據空間點線面的關系做出截面,進而由線面關系可求面積.
三?填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 若點P是圓上動點,則點P到直線的距離最大值為_________.
【答案】
【解析】
【分析】根據圓心到直線距離求圓上點到直線距離的最大值即可.
【詳解】由題意,圓心坐標且半徑,圓心到直線的距離,
則直線與圓相交,顯然點P到直線距離.
故答案為:
13. 已知等差數(shù)列中,前項和為,這項中偶數(shù)項之和為,且,則數(shù)列的通項公式______.
【答案】
【解析】
【分析】利用等差數(shù)列前項和公式及等差數(shù)列性質條件可轉化為,,解方程求,再結合等差數(shù)列通項公式求,由此可求通項公式.
【詳解】設等差數(shù)列的公差為,
因為等差數(shù)列中,前項和為,
所以,故,
因為等差數(shù)列中前項中的偶數(shù)項之和為,
所以,故,
所以,解得,
所以,又,
所以,,
所以,,
所以
所以數(shù)列的通項公式為.
故答案為:.
14. 已知橢圓的左右焦點分別為,O為坐標原點.直線與橢圓相交于M,N兩點,滿足,則點M坐標為_________.
【答案】
【解析】
【分析】運用橢圓定義,結合余弦定理求解即可.
【詳解】由,則,則,
又,所以,則點N為下頂點.
由余弦定理,
所以
所以,則,所以橢圓方程為,則點,
又,所以.
故答案為:.
四?解答題:本題共5小題,共77分.解答應寫出文字說明?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)列的通項公式;
(2)若數(shù)列滿足為數(shù)列前n項和,求.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)利用數(shù)列的通項和前n項和的關系求解;
(2)由,利用裂項相消法求解.
【小問1詳解】
解:由題知,則,
所以.
當,
又也符合,所以.
【小問2詳解】
,
所以,
.
16. 已知函數(shù).
(1)當時,求曲線在點處的切線方程;
(2)討論的單調性;
(3)若在區(qū)間上存在極值,且此極值小于,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)
(2)答案見解析 (3)
【解析】
【分析】(1)先確定切點坐標,再根據導數(shù)的幾何意義求切線斜率,依據點斜式可得切線方程.
(2)求導,對的不同取值進行討論,可得函數(shù)的單調區(qū)間.要注意:函數(shù)的定義域.
(3)利用(2)的結論,可求問題(3).
【小問1詳解】
當時,,.
又,所以.
所以切點坐標為,切線斜率為1,
所以切線方程為即.
【小問2詳解】
因為,
當時,恒成立,函數(shù)在區(qū)間單調遞增.
當時,令,解得,
在區(qū)間,,函數(shù)單調遞減,
在區(qū)間,,函數(shù)單調遞增.
綜上可知:當時,函數(shù)在區(qū)間單調遞增;
當時,函數(shù)在上單調遞減,在上單調遞增.
【小問3詳解】
由(2)知,當時,函數(shù)無極值,
當時,函數(shù)在取得極小值,
所以,解得,所以.
所以實數(shù)的取值范圍為:
17. 已知為等差數(shù)列,為等比數(shù)列且公比大于,,,,
(1)求和的通項公式;
(2)設,記數(shù)列的前項和為,求.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)設數(shù)列公差為,數(shù)列公比為,利用等差數(shù)列通項公式和等比數(shù)列通項公式將條件轉化為的方程,解方程求,再利用等差數(shù)列通項公式,等比數(shù)列通項公式求結論;
(2)由(1)可得,分別在為偶數(shù)和奇數(shù)條件下,利用分組求和法,裂項相消法及等比數(shù)列求和公式求結論.
【小問1詳解】
設數(shù)列公差為,數(shù)列公比為,
由,得解得.
所以.
由于,即,又,,
所以,解得或(舍去)
所以;
【小問2詳解】
由(1)得:
所以
所以
所以
當為偶數(shù)時:
當為奇數(shù)時:
.
18. 如圖,在等腰梯形中,,,,,把三角形沿著翻折,得到如右圖所示的四棱錐,記二面角的平面角為.
(1)當時,求證:平面;
(2)當時,
(i)求點到底面的距離;
(ii)設是側棱上一動點,是否存在點,使得的余弦值為,若存在,求的值.
【答案】(1)證明見解析
(2)(i);(ii)存在,
【解析】
【分析】(1)翻折后由,,確定,得到平面,再結合勾股定理得到,即可求證;
(2)(i)過點作,垂足為,確定平面,即可求解;
(ii)建系,求得平面的法向量,通過向量夾角公式即可求解.
【小問1詳解】
因為翻折前,所以翻折后,,
由二面角的定義可知,二面角的平面角,
當時,,即,
又,且,平面,
平面,
平面,,
又在三角形中,易知,,,
滿足:,由勾股定理可知,,
,且,平面,
平面.
【小問2詳解】
當時,
(i)由(1)知,,,平面,
平面,又平面,
平面平面,
在平面內,過點作,垂足為,
又平面平面,故平面,
即為點到平面的距離,
在中,,,故.
(ii)由(i)知,如圖建立空間直角坐標系,
故,,,,設,
設,即,即,
設平面法向量為,
,,
,即,
令,得,,即,
設平面的法向量,
,,
,即,
令,得,,即,
的余弦值為,

解得,即.
19. 已知橢圓左,右焦點分別為,,離心率為,經過點且傾斜角為的直線與橢圓交于,兩點(其中點在軸上方),的周長為.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)如圖,將平面沿軸折疊,使軸正半軸和軸所確定的半平面(平面)與軸負半軸和軸所確定的半平面(平面)互相垂直.
①若,求三棱錐的體積;
②是否存在,使得折疊后的周長為與折疊前的周長之比為?若存在,求的值;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)①;②存在,
【解析】
【分析】(1)由條件結合離心率的定義,橢圓的定義列關于的方程,解方程求,再根據關系求,由此可得橢圓方程;
(2)①由已知可得直線方程為,聯(lián)立方程組求出的坐標,再求三棱錐的底面面積和高,結合錐體體積公式求結論;
②假設存在滿足條件,設在新圖形中對應點記為,由假設可得,
設直線方程為,設折疊前,,聯(lián)立方程組求的縱坐標關系,結合兩點距離公式可轉化為,代入化簡求結論.
【小問1詳解】
由橢圓的定義知,,
所以的周長,所以,
又橢圓離心率為,所以,所以,,
所以橢圓的標準方程為
【小問2詳解】
①由(1)知,點,傾斜角為,
故直線方程為,
聯(lián)立,化簡可得,
所以,
解得或
則,,,,
所以的面積為,
因為平面平面,平面平面,
過作,則平面,
所以平面,故三棱錐的高為,
三棱錐的體積為;
②假設存在,使得折疊后的周長為與折疊前周長之比為,
設在新圖形中對應點記為,
因為折疊前的周長,
所以折疊后的周長為:,
而,,故,
設折疊前,,直線方程為,
聯(lián)立,得,
,
在折疊后的圖形中建立如圖所示的空間直角坐標系
(原軸仍然為軸,原軸正半軸為軸,原軸負半軸為軸);
則,,
,,
,
即,

由可得,
,

,
,解得,
檢驗:,
故成立,故存在滿足題意.
此時由得,.
【點睛】關鍵點點睛:本題第二小問中②的解決的關鍵在于根據翻折前后的數(shù)量關系,將條件折疊后的周長為與折疊前的周長之比為,轉化為.

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