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2024-2025 学年广西百色市普通高中高二上学期期末教学质量调研测
试数学试题❖
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合
题目要求的.
1. 若直线 的倾斜角为 ,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据 即可求解出斜率.
【详解】直线 的斜率为 ,
故选:C.
2. 双曲线 的虚半轴长为( )
.
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】化双曲线方程为标准方程,求出 的值,即可得出该双曲线的虚半轴长.
【详解】将双曲线 的方程化为标准方程得 ,则 , ,
可得双曲线 的虚半轴长为 .
故选:D.
3. 如图,三棱锥 中, , , ,点N为BC中点,点M满足 ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量的线性运算求解.
【详解】因为三棱锥 中, , , ,且点N为BC中点,点M满足
,
所以
故选:B
4. 等差数列 的前n项和为S ,其中 ,则 的值是( )
n
A. 2 B. -2 C. 2或-2 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】由等差数列的前n项和公式求解即可.
【详解】解:由等差数列的定义和性质可得 ,
再由 ,可得 ,故
故选:A
5. 已知直线 的方向向量为 ,且 过点 ,则点 到直线 的距离为( )
A. 1 B. 2 C. D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】用空间向量法求点到直线的距离.
【详解】因为 ,所以点 到直线l的距离为
,
故选:C
6. 已知圆 和圆 ,则( )
A. 圆 与圆 相切
B. 两圆公共弦所在直线的方程为
C. 两圆的公切线段长为3
D. 有且仅有一个点P,使得过点P能作两条与两圆都相切的直线
【答案】D
【解析】
【分析】利用 之间的数量关系确定判断圆与圆的位置关系可判断 A;通过两圆的方
程相减得公共弦所在直线的方程即判断B;由 结合勾股定理求解可判断C;根据两圆位置关系
结合半径大小可知公切线,由此判断D.
【详解】解:由题可得圆 的圆心为 ,半径 ,
圆 的圆心为 ,半径对于A,显然 ,圆 与圆 相交,故A错误;
对于B,易知两圆相交,将方程 与 相减,
得公共弦所在直线的方程为 ,故B错误;
对于C,因为 , ,
所以公切线段长为 ,故C错误;
对于D,因为两圆相交,所以两圆的公切线只有两条,
又因为两圆半径不相等,所以公切线交于一点P,
即过点P可以作出两条与两圆都相切的直线,故D正确;
故选:D.
7. 设 为坐标原点,直线 过抛物线 的焦点 ,且与抛物 交于 ,
两点, 为抛物 的准线,则( )
A. B.
C. 以线段 为直径的圆与 轴相切 D. 为等腰三角形
【答案】C
【解析】
【分析】选项A:直线 与 轴交点即为抛物线的焦点 ,可得 ;选项B:抛物
线方程为 ,联立方程可得 ,进而可得 ;
选项C:根据线段 的中点与半径相等,可判断;选项D:根据 ,可判断.【详解】
对于A,因为 过抛物线 的焦点,则焦点 , ,A选项错误;
对于B,抛物线方程为: ,与 交于 两点,
将直线方程代入抛物线方程可得, ,所以 ,
所以 ,故B不正确;
对于C,由选项B可知,由方程 可得 或 ,
又 到 的距离等于 到准线 的距离,且准线方程为 ,
当 时, ,则圆的半径为2,又以线段 为直径的圆的圆心的横坐标为 ,
故以线段 为直径的圆与 轴相切,
当 时, ,则圆的半径为 ,又以线段 为直径的圆的圆心的横坐标为 ,
故以线段 为直径的圆与 轴相切,
故C正确;
对于D,由B得, ,解得 或 ,
不妨设 ,则 ,
所以 , ,所以 不是等腰三角形,故D错误;
故选:C
8. 已知S 为数列 的前n项和,且 ,若 对任意正整数n恒成立,则实
n
数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用 求出 ,再对给定不等式分离参数,构造数列并由单
调性求出最大项即可.
【详解】数列 中, ,当 时, ,即 ,
当 时, ,解得 ,则数列 是以2为首项,2为公比的等比数列,
因此 , ,依题意, 对任意正整数n恒成立,
令 ,由 ,得 ,即数列 单调递减,
则 ,于是 ,所以实数 的取值范围是 .
故选:D
二、多选题:本题共 3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选
对的得6分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 已知椭圆 ,则下列正确的是( )
A. 焦点在x轴 B. 焦点在y轴 C. 焦距是 D. 焦距是2
【答案】BD
【解析】
【分析】先把椭圆方程转化为标准方程,再分别判断各个选项即可.【详解】方程 可化为 ,
表示焦点在y轴的椭圆,A错误,B正确;
由方程可得a=2, , ,
故焦距 ,C错误,D正确.
故选:BD.
10. 如图,已知正方体 的边长为2, 分别为 的中点,则
下列结论正确的是( )
A.
B. 平面AEF
C. 异面直线 与EF所成角的余弦值为
D. 点 到平面AEF的距离为2
【答案】ABD
【解析】
【分析】由图建系,写出相关点的坐标,根据各选项内容分别求出相关向量,利用空间向量垂直、夹角、
距离等公式计算即可逐一验证判断.
【详解】建立如图所示的空间直角坐标系,则 , , , ,A(2,0,0), , .
对于A,因 ,
则 ,故 ,A正确;
对于B, , ,
设平面AEF的法向量为⃗n=(x,y,z),
则 故可取 ,
因 ,则 ,又 平面AEF,
故 平面AEF,故B正确;
对于C,因 ,
则异面直线 与EF所成角的余弦值为 ,故C错误;
对于D, ,由上分析已得平面AEF的法向量为 ,
则点 到平面AEF的距离为 ,D正确.
故选:ABD.
11. 意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从
第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列称为“斐波那契数列”.记斐波那契数列为 ,其前 项和为 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【
分析】利用给定定义逐个选项分析数列性质求解即可.
【详解】依题意可得 ,A正确;
由 ,B错误;
,C正确;
, 累 加 得
,D正确.
故选:ACD
【点睛】关键点点睛:本题考查数列,解题关键是利用题目给定定义,然后结合累加法得到所证明的等量
关系即可.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知空间向量 , , ,且 与 互相平行,则实数 k的值为
__________.
【答案】2
【解析】
【分析】利用空间向量共线的坐标计算公式列出方程,计算即得.
【详解】 向量 , ,
,与 互相平行, ,
,解得
故答案为:
13. 已知数列 的通项 ,则其前15项的和等于_______.
【答案】
【解析】
【分析】将 通过分母有理化,化简得出 ,再利用裂项相消法求出前15项的
和.
【详解】利用分母有理化得 ,
设数列 的前 项的和为 ,所以前15项的和为:
即: .
故答案为:3.
【点睛】本题考查利用裂项相消法求数列的前 项的和,还运用分母有理化化简通项公式,属于基础题.
14. 已知离心率为 的椭圆 和离心率为 的双曲线有公共的焦点,其中 为左焦点, 是 与 在第一象限的公共点.线段 的垂直平分线经过
坐标原点,则 的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】设 为右焦点,由题意, ,利用椭圆和双曲线的性质有 ,最后用均值不
等式即可求解.
【详解】设 为右焦点,半焦距为 , , ,
为 中点,线段 的垂直平分线经过坐标原点, 为 中点,则 ,
由 , ,
则 , , ,所以 ,从而有 ,
故 ,
当且仅当 ,即 时取等,所以 的最小值为 .
故答案为: .
【点睛】思路点睛:关于离心率问题,可以根据条件得到关于a,c的齐次式,设 , ,利用椭圆和双曲线的性
质有 , ,结合 ,得到 ,利用基本不等式求 的最小
值即可.
四、解答题:本题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知直线 : ,直线 :
(1)若 ,求实数 的值;
(2)若 ,求实数 的值.
【答案】(1) ;
(2) 或 .
【解析】
【分析】(1)(2)利用直线平行、垂直的判定列方程求参数值,对于平行情况需要验证所得参数是否符
合要求.
【小问1详解】
由 ,则 ,即 ,
所以 或 ,
当 , , ,两线重合,不合题设;
当 , , ,符合题设;
综上,
【小问2详解】
由 ,则 ,即 ,所以 ,即 或 .
16. 已知圆 .
(1)若直线 经过点 ,且与圆 相切,求直线 的方程;
(2)设点 ,点 在圆 上, 为线段 的中点,求 的轨迹的长度.
【答案】(1)x=-1或
(2)
【解析】
【分析】(1)易判断点A在圆,因此切线方程有两条,分直线的斜率不存在和直线斜率存在讨论即可;
(2)利用相关点法求出 的轨迹方程,进而可求 的轨迹的长度.
【小问1详解】
圆C的标准方程为:
,
点 在圆外,
故过点A且与圆C相切的直线有2条,
①当直线 的斜率不存在时,
圆心 到直线 的距离
直线 与圆C相切.
(2)当直线 的斜率存在时,可设直线 ,即
圆心C到直线 的距离 ,
由题意 ,解得 ,此时 ,即 ,
终上所述,直线 的方程为x=-1或 .
【小问2详解】
设 因为 为DE的中点,
所以 ,
点E在圆C上
,
即 ,
即 ,
3
所以点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的圆,
2
的轨迹的长度为 .
17. 如图,在四棱锥 中, , , , ,
平面 平面 , 为 中点.
(1) 平面 ;
(2)求平面 与平面 夹角的余弦值;(3)线段 上是否存在一点 ,使 ∥平面 ?如果不存在,请说明理由;如果存在,求 的
值.
【答案】(1)证明见详解
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)根据题意可得 ,再结合面面垂直的性质分析证明;
(2)建系标点,求平面 与平面 的法向量,利用空间向量求面面夹角;
(3)设 ,利用空间向量结合线面平行可得 ,即可得结果.
【小问1详解】
因为 , 为 中点,则 ,
且平面 平面 ,平面 平面 , 平面 ,
所以 平面 .
【小问2详解】
以 为坐标原点, 分别为 轴,平行于 的直线为 轴,建立空间直角坐标系,
则 ,
可得 ,设平面 的法向量 ,则 ,
令 ,则 ,可得
由题意可知:平面 的法向量 ,
则 ,
所以平面 与平面 夹角的余弦值为 .
【小问3详解】
线段 上是否存在一点 ,使 平面 .
设 ,则 ,
若 平面 ,则 ,
可得 ,解得 ,
即 ,可知 ,
所以存在点 ,使 平面 ,此时 .
18. 如图,已知椭圆 : ( )上的点到其左焦点的最大矩离和最小距离分别为
和 ,斜率为 的直线 与椭圆 相交于异于点 的 , 两点.(1)求椭圆 的方程;
(2)若 ,求直线 的方程;
(3)当直线 , 均不与 轴垂直时,设直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,求证:
为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据椭圆上的点到其左焦点的最大距离和最小距离分别为 和 ,由
求解;
(2)设直线 的方程为 , , ,由 ,利用韦达定理,结
合弦长公式求解;
(3)利用(2)中的韦达定理,由 证明.【
小问1详解】
解:由椭圆 : 上的点到其左焦点的最大距离和最小距离分别为 和 ,
结合椭圆的几何性质,得 ,
解得 ,则 ,
故椭圆 的方程为 .
【小问2详解】
解:设直线 的方程为 , , .
由 消去 ,整理得 .
由 ,得 ,
.
则 ,
,
解得 或 .
当 时,直线 的方程为 ,此时直线 过点 ;
当 时,直线 的方程为 ,满足题目条件.所以直线 的方程为 .
【小问3详解】
证明:因为直线 , 均不与 轴垂直,
所以直线 : 不经过点 和 ,则 且 ,
由(2)可知, ,
,
为定值.
【点睛】思路点睛:本题第三问的基本思路是先建立模型 ,再根据点在直线上进行消
元,然后利用韦达定理求解.
19. 设数列 的前n项和为 .若对任意正整数n,总存在正整数m,使得 ,则称 是“H数
列”.
(1)已知数列 是等差数列,且 ,求证:数列 是“H数列”;
(2)若数列 的首项 ,且 , ,证明:数列 不是“H数列”;
(3)设 是等差数列,其首项 ,公差 若 是“H数列”,求d的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)
【解析】【分析】(1)利用“H 数列”的定义,对于 ,只需取 ,即可证明
,从而得证;
(2)先由条件推出数列 为等比数列,写出其通项与前 项和公式,运用反证法,分 与
两种情况分析,导出矛盾,推翻假设即可证明;
(3)由等差数列 是“H数列”,可得“对任意的 ,都存在 使得 ”,由此求出
,分析可得“对任意的 , 恒成立”,又 ,即得
【小问1详解】
因为 ,设公差为 , ,
令 ,则 ,于是 ,
即对任意正自然数n,存在正自然数m,使得 ,
故数列 是“H数列”;
【小问2详解】
因 , ,则 ,
故 是以1为首项,2为公比的等比数列,
从而 , ,
假设数列 是“H数列”,
则对任意正整数n,总存在正整数m,使得 ,当 时,有 ,则 ;
当 时,有 ,左边为奇数,右边为偶数,该方程无解,
所以对任意正整数 ,不存在正整数m,使得 ,
所以数列 不是“H数列”;
【小问3详解】
依题意, , ,
若 是“H数列”,
则对任意的 ,都存在 使得 ,
即 ,
解得 ,
又因为 ,而 ,
故对任意的 ,需使 恒成立,因 ,
所以
【点睛】关键点点睛:本题对数列作出了新的定义,根据数列的通项公式和数列前 项和公式以及数列新
的定义,建立等量关系是本题的关键.当方程有解时,则数列 是“H数列”;当方程无解时,则数列
不是“H数列”;当数列是“H数列”时,则方程必有解.