文档内容
河东区 2024~2025 学年度第一学期期末质量检测
高二数学
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟.
答卷时,考生务必将答案答在答题卡的相应位置.考试结束后,将答题纸交回.
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.请同学们把答案按要求填写在答题卡上规定区域内,超出答题卡区域的答案无效!
2.本卷共9小题,每小题5分,共45分.
一.选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 数列 的通项公式可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意逐一检验选项即可.
【详解】对于选项A:令 ,可得 ,不合题意;
对于选项B:代入检验均可,符合题意;
对于选项C:令 ,可得 ,不合题意;
对于选项D:令 ,可得 ,不合题意;
故选:B.
2. 已知数列 中, ,且 ,则这个数列的第10项为( )
A. 18 B. 19 C. 20 D. 21
【答案】B
【解析】
【分析】
由已知判断出数列 是以 为首项,以 为公差的等差数列,求出通项公式后即可求得
.
【详解】 ,且 ,
数列 是以 为首项,以 为公差的等差数列,通项公式为 ,
,
故选:B.
3. 已知等比数列 中, ,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n项的和为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为等比数列 中, ,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n项的
和为公比为9,首项为6,那么利用前n项和公式可知为 ,选D
4. 已知双曲线C: 的焦距为 ,则C的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由双曲线的性质根据焦距求得 ,从而可得渐近线方程.
【详解】因为双曲线的焦距为 ,所以 ,
则 ,解得 , ,
所以双曲线的渐近线方程为 .
故选:A.
5. 抛物线 的焦点为 上的点到 的距离等于到直线 的距
离,则 ( )
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用抛物线的定义建立方程,求解参数即可.
【详解】因为抛物线上的点到 的距离等于到直线 的距离,
所以 是抛物线的准线,故 ,解得 ,故A正确.
故选:A
6. 已知曲线C:mx2 +ny2 =1,下列结论不正确的是( )
A. 若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上B. 若m=n>0,则C是圆,其半径为
C. 若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=± x
D. 若m=0,n>0,则C是两条直线
【答案】B
【解析】
【分析】就 不同的取值结合曲线方程的形式逐项判断后可得正确的选项.
【详解】对于A,当m>n>0时,有 ,
方程化为 ,表示焦点在y轴上的椭圆,故A正确;
对于B,由m=n>0,方程变形为 ,
该方程表示半径为 圆,故B错误;
对于C,由mn<0知曲线表示双曲线,其渐近线方程为 ,故C正确;
对于D,当m=0,n>0时,方程变为ny2 =1表示两条直线,故D正确.
故选:B.
7. 已知a,b,c成等差数列,直线 与圆 交于A,B两点,则
的最小值为( )
A. 1 B. 3 C. 4 D.
【答案】C
【解析】
【分析】结合等差数列性质将 代换,求出直线恒过的定点,采用数形结合法即可求解.
【详解】因为 成等差数列,所以 , ,
代入直线方程 得 ,
即 ,令 ,得 ,
故直线 恒过 ,设 ,该点在圆 内,
画出直线与圆的图形,由图可知,当 时, 最小,, ,此时 .
故选:C.
8. 若椭圆 和双曲线 有相同的焦点 和 ,
而 是这两条曲线的一个交点,则 的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用椭圆与双曲线的定义得出 与 的和与差,变形求得积.
【详解】由题意知不妨设点 是两曲线在第一象限内的交点,可得:
,解得: ,
则 ,故A项正确.
故选:A.
9. 已知数列 满足: ,则下列命题正确的是( )
A. 若数列 为常数列,则 B. 存在 ,使数列 为递减数列
C. 任意 ,都有 为递减数列 D. 任意 ,都有
【答案】D
【解析】
【分析】解方程判断A,利用单调性结合数学归纳法判断BD,举反例判断C.
【详解】对A:若数列 为常数列,则 ,解得 或 ,故A错
误;
对B:易得 ,若 为递减数列,则
,解得 或 且 ,故不存在 使得 递减数列,故B错误;
对C,令 ,则 ,故 不是递减数列,故C错误;
对D,用数学归纳法证明
当 显然成立,
假设当 ,
则 时, ,故当 时 成立,
由选项B知,对任意 则数列 为递减数列,故 故D正确
故选:D
【点睛】利用递推关系结合数学归纳法证明,是本题关键.
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡相应位置上.
2.本卷共11小题,共105分.
二.填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.
10. 以双曲线 的右顶点为焦点的抛物线的标准方程为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出双曲线的右顶点坐标进而得抛物线的焦点坐标,即可得抛物线方程.
【详解】双曲线 ,所以右顶点(4,0),
抛物线的焦点也为(4,0),所以 , ,
抛物线的标准方程为:
故答案为: .
11. 已知数列 为等比数列,若 ,则数列 的前6项和为______.
【答案】
【解析】
【分析】求解 的通项公式,进而可得 的通项公式再求和即可.【详解】由题意, 公比为 ,则 ,故
.
故数列 的前6项和为 .
故答案为:
12. 在等差数列 中,已知公差 ,且 ,则
__________.
【答案】145
【解析】
【分析】根据题意得到 ,再由
等差数列性质得到 ,代入数据计算即
可得到答案.
【详解】等差数列 中,已知公差 ,
.
故答案为:145.
13. 记抛物线 的焦点为 F, 为抛物线上一点, ,直线
与拋物线另一交点为B,则 ________.
【答案】
【解析】
【分析】求出抛物线方程及直线方程并联立,求出点 的横坐标,再根据抛物线定义求解即可.
【详解】因为 ,由拋物线定义可知 到准线距离为 ,即 ,解得
,
即抛物线方程为 ,不妨取 ,又 ,则直线 斜率 ,
所以 ,
联立 ,消去 整理得 ,
解得 , ,即 点的横坐标为 ,
则 .
故答案为: .
14. 设F为双曲线C: ( , )的右焦点,O为坐标原点,以 为
直径的圆与圆 交于P,Q两点.若 ,则C的离心率为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据几何知识得出 ,根据勾股定理求出 与c之间的关系,进而得出C的离
心率.
【详解】由题意,作出图像如下图所示:
设双曲线C: ( , )的右焦点的坐标为F (c,0).
由圆的对称性及条件 可知,
PQ是以 为直径的圆的直径,且 ,
设垂足为M,连接 ,
则 , ,
由 ,
得 ,
故 ,即 .故答案为: .
15. 某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为
的长方形纸,对折1次共可以得到 , 两种规格的图
形,它们的面积之和 ,对折2次共可以得到 , ,
三种规格的图形,它们的面积之和 ,以此类推,则对折4次共可以得
到不同规格图形的种数为______;如果对折 次,那么 ______ .
【答案】 . 5 .
【解析】
① ②
分析】(1)按对折列举即可;(2)根据规律可得 ,再根据错位相减法得结果.
【详解】(1)由对折2次共可以得到 , , 三种规格的
图形,所以对着三次的结果有: ,共4种不同规格(单位 ;
故对折4次可得到如下规格: , , , , ,共5种不同规
格;
(2)由于每次对着后的图形的面积都减小为原来的一半,故各次对着后的图形,不论规格如何,其面积
成公比为 的等比数列,首项为120 ,第n次对折后的图形面积为 ,对于第
n此对折后的图形的规格形状种数,根据(1)的过程和结论,猜想为 种(证明从略),故得猜
想 ,
设 ,
则 ,
两式作差得:
,
因此, .
故答案为: ; .
【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:
(1)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;(2)对于 结构,其中 是等差数列, 是等比数列,用错位相减法求和;
(3)对于 结构,利用分组求和法;
(4)对于 结构,其中 是等差数列,公差为 ,则
,利用裂项相消法求和.
三.解答题:本大题共5小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16. 直线 与双曲线 相交于A,B两点.
(1)求 的长;
(2)当a为何值时,以AB为直径的圆经过坐标原点?
【答案】(1) ( 且 );
(2) .
【解析】
分析】(1)联立方程组利用韦达定理及弦长公式即求;
(2)由题可得 ,进而可得 ,即求.
【小问1详解】
设 ,
由 ,可得 ,
由题可得 ,
,解得 且 ,
∴,
∴ 的长为 ( 且 ).
【小问2详解】
∵以AB为直径的圆经过坐标原点,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
解得 ,
经检验, 时以AB为直径的圆经过坐标原点.
17. 设等差数列 的公差为d,前 项和为 ,等比数列 的公比为 .已知
, , , .
(1)求数列 , 的通项公式;
(2)当 时,记 ,求数列 的前 项和 .
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)利用前10项和与首项、公差的关系,联立方程组计算即可;
(2)当d>1时,由(1)知cn ,写出Tn 、 Tn 的表达式,利用错位相减法及等比数
列的求和
公式,计算即可.
【详解】解:(1)设a1 =a,由题意可得 ,
解得 ,或 ,
当 时,an =2n﹣1,bn =2n﹣1 ;当 时,an (2n+79),bn =9• ;
(2)当d>1时,由(1)知an =2n﹣1,bn =2n﹣1 ,
∴cn ,
∴Tn =1+3• 5• 7• 9• (2n﹣1)• ,
∴ Tn =1• 3• 5• 7• (2n﹣3)• (2n﹣1)•
,
∴ Tn =2 (2n﹣1)• 3 ,
∴Tn =6 .
【点睛】本题考查求数列的通项及求和,利用错位相减法是解决本题的关键,注意解题方法的积累,
属于中档题.
18. 设数列 的前n项和 , .
(1)证明:数列 是等比数列;
(2)求 的通项公式.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由 可得 ,再通过化简结合等比数列的
定义即可证明;
(2)先结合(1)求出 ,再根据 时, 求出 ,最
后验证 即可.
【小问1详解】
,
,即 ,
即 ,
即 ,
即 ,
又 ,
数列 是以首项为 ,公比为 的等比数列.
【小问2详解】
由(1)知: ,
即 ,
当 时, ,
,
又 也适合上式,
故 .
19. 已知椭圆C1 : (a>b>0)的右焦点F与抛物线C2 的焦点重合,C1 的中心与C2 的顶点重
合.过F且与x轴垂直的直线交C1 于A,B两点,交C2 于C,D两点,且|CD|= |AB|.
(1)求C1 的离心率;
(2)设M是C1 与C2 的公共点,若|MF|=5,求C1 与C2 的标准方程.
【答案】(1) ;(2) , .
【解析】
【分析】(1)求出 、 ,利用 可得出关于 、 的齐次等式,
可解得椭圆 的离心率的值;
(2)[方法四]由(1)可得出 的方程为 ,联立曲线 与 的方程,求
出点 的坐标,利用抛物线的定义结合 可求得 的值,进而可得出 与
的标准方程.【详解】(1) , 轴且与椭圆 相交于 、 两点,
则直线 的方程为 ,
联立 ,解得 ,则 ,
抛物线 的方程为 ,联立 ,
解得 , ,
,即 , ,
即 ,即 ,
,解得 ,因此,椭圆 的离心率为 ;
(2)[方法一]:椭圆的第二定义
由椭圆 第二定义知 ,则有 ,
所以 ,即 .
又由 ,得 .
从而 ,解得 .
所以 .
故椭圆 与抛物线 的标准方程分别是 .
[方法二]:圆锥曲线统一的极坐标公式以 为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.
由(Ⅰ)知 ,又由圆锥曲线统一的极坐标公式 ,得
,由 ,得 ,两式联立解得 .
故 的标准方程为 , 的标准方程为 .
[方法三]:参数方程
由(1)知 ,椭圆 的方程为 ,
所以 的参数方程为 ( 为参数),
将它代入抛物线 的方程并化简得 ,
解得 或 (舍去),
所以 ,即点M的坐标为 .
又 ,所以由抛物线焦半径公式有 ,即 ,解得 .
故 的标准方程为 , 的标准方程为 .
[方法四]【最优解】:利用韦达定理
由(1)知 , ,椭圆 的方程为 ,
联立 ,消去 并整理得 ,
解得 或 (舍去),
由抛物线的定义可得 ,解得 .
因此,曲线 的标准方程为 ,
曲线 的标准方程为 .
【整体点评】(2)方法一:椭圆的第二定义是联系准线与离心率的重要工具,涉及离心率的问题不妨考虑使用第二定义,很多时候会使得问题简单明了.
方法二:圆锥曲线统一的极坐标公式充分体现了圆锥曲线的统一特征,同时它也是解决圆锥曲线问题的一
个不错的思考方向.
方法三:参数方程是一种重要的数学工具,它将圆锥曲线的问题转化为三角函数的问题,使得原来抽象的
问题更加具体化.
方法四:韦达定理是最常用的处理直线与圆锥曲线位置关系的方法,联立方程之后充分利用韦达定理可以
达到设而不求的效果.
20. 已知等比数列 的前n项和为 ,且 .
(1)求数列 的通项公式;
(2)在 与 之间插入n个数,使这 个数组成一个公差为 的等差数列,在数
列 中是否存在3项 , , (其中m,k,p成等差数列)成等比数列?若存
在,求出这样的3项;若不存在,
请说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
【解析】
【分析】(1)利用等比数列定义,根据将 , 代入构造方程组解得 ,
,可得数列 的通项公式 ;
(2)假设存在 , , 成等比数列,由 , , 成等差数列可得
,且 ,解得 ,与已知矛盾,从而得解.
【小问1详解】
由题意知当 时, ,
①
当 时, ,
联立 ,解得 , ; ②
①②
所以数列 的通项公式 .
【小问2详解】
由(1)知 , ,
所以 ,可得 ;
设数列 中存在3项 , , (其中 , , 成等差数列)成等
比数列,则 ,所以 ,即 ;
又因为 , , 成等差数列,所以 ,
所以 ,化简得 ,即 ;
又 ,所以 与已知矛盾;
所以在数列 中不存在3项 , , 成等比数列.
【点睛】关键点点睛:本题第2小问解决的关键是,求得 关于 的表达式,从而分析得解.