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铁人中学2023级高二下学期开学考试 数学 答案 考试时间: 2025 年 3 月
铁人中学 2023 级高二下学期开学考试 因为a a 2,所以aq2 aq2,即q2q20,解得q=2或q 1(舍),
3 2 1 1
数学答案 所以a aqn1 2n1,
n 1
一 选择题 设b 的公差为d,
n
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 因为a b b ,a b 2b ,所以b b 8,b 2b 16,
4 3 5 5 4 6 3 5 4 6
C C A A D B D A BC BD BCD
2b 6d 8
所以 1 ,解得d b 1,所以b b (n1)d n.
二 填空题 3b 13d 16 1 n 1
1
n1 a 2n1 1 1
32 2 2,n为奇数 (2)c n ,
12. x y30. 13.2 172 14.a n n n a n 1a n1 1 (2n11)(2n1) 2n11 2n1
1
322 1,n为偶数
1 1 1 1 1 1 1 1
所以T c c c Lc L
n 1 2 3 n 201 211 211 221 221 231 2n11 2n 1
三 解答题
1 1
, 因为n为正整数,所以 >0,所以 <
2 2n 1
1 1
15.(1)由题意得2c2 6,即c 6,所以a2b2 6,
2 +1 2
又因为数列 单调递减,所以 单调递增,所以 =
因为双曲线C经过点2,2,所以代入可得 a 4 2 b 4 2 1, 2 1 +1 ≥ 1 1 6
所以
解得a2 2,b2 4, 1 1
17.(6≤ 1) 由 < 题2意知在等腰梯形ABCD中,AB//CD,
x2 y2
所以C的方程为 1.
2 4 又E,F分别为AB,CD的中点,所以EF AB,EF CD,
(2)设直线l的方程为ykxmm0,Ax,y ,Bx ,y ,AB的中点为Mx ,y . 即折叠后EF DF,EF CF ,
1 1 2 2 0 0
ykxm DFCF F ,所以EF 平面DCF,
联立 x2 y2 ,消去y整理得: 2k2 x22kmx m24 0,
1 又MC 平面DCF,
2 4
所以2km24 2k2 m24 8 m22k24 0,x x 2km , 所以EF MC.
1 2 2k2
(2)∵平面BEFC平面AEFD,平面BEFC平面AEFDEF ,且EF DF,
x x km 2m km 2m
则x 1 2 ,y kx m ,所以M , .
0 2 2k2 0 0 2k2 2k2 2k2 所以DF平面BEFC,CF 平面BEFC,
2m km 1
因为M在直线y4x上,所以 4· ,又m0,所以k . DF CF,DF,EF,CF两两垂直,
2k2 2k2 2
16.(1)设a 的公比为q0,
以F 为坐标原点,分别以FD,FC,FE所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
n
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易知DM 1,MF 1, x2 y2
1
由 4 3 得(3t24)y26nty3(n24)0 ,
所以M1,0,0,D2,0,0,A1,0,2,B0,1,2, xtyn
(6nt)24(3t24)3(n24)0 ,即3t2n240,
则MA0,0,2,DA1,0,2,AB 1,1,0
6nt 3(n24)
y y ,y y ,
设平面MAB的法向量mx,y,z , 1 2 3t24 1 2 3t24
1 1 1
P(x,y )在椭圆C上 ,
mMA2z 0 ur 1 1
则 m A B x
1
1 y
1
0 ,取x 1 1,则y 1 1,得m1,1,0;
x
1
2
y
1
2
1,即y2
3
(4x2),
4 3 1 4 1
3
(4x2)
y y y 2 4 1 3,
k k 1 1 1
1 PB x 2 x 2 x 24 x 24 4
1 1 1 1
3 3
k 2k ,即k k ,
2 1 2k 2 PB 2
PB
P(x,y ),Q(x ,y )在直线l上,
1 1 2 2
x ty n,x ty n ,
设平面DAB的法向量nx ,y ,z 1 1 2 2
2 2 2
y y y y y y
n D A x 2z 0 r k 2 k PB x 2 2 x 1 2 (ty n2 1 )(t 2 y n2) t2y y t(n2)( 1 y 2 y )(n2)2
则 2 2 ,取z 2 1,则x 2 2,y 2 2,可得n2,2,1, 2 1 2 1 1 2 1 2
nABx y 0 3(n24)
2 2
3t24
3(n2)
,
mn 4 2 2 3(n24)t2 6n(n2)t2 4(n2)
cos m,n ,由图易知平面MAB与平面DAB夹角为锐角, (n2)2
m n 23 3 3t24 3t24
3(n2) 3 2
2 2
,即n ,
所以平面MAB与平面DAB夹角的余弦值为 . 4(n2) 2 3
3
32
c 1 此时3t2n243t2 0,
18.(1)由题可知,e ,ac1 解得a2,c1, 9
a 2
2 2
直线l的方程为xty ,即直线l过定点( ,0).
b a2c2 3 , 3 3
x2 y2
椭圆C的方程为 1.
4 3
(2)①证明:设直线l的方程为xtyn(n2),P(x,y ),Q(x ,y ),
1 1 2 2
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由a a 2n1,
n1 n
1
可得a a a a a a ...a a 135...2n1 n12n1n2,
n 1 2 1 3 2 n n1 2
上式对n1也成立,即有a n2,nN*;
n
(2)(i)若a 5,且满足b c 2a 4,可得b b b b a a 2a 4,
1 n1 n n n1 n1 n n n1 n n
2
②解:记直线l过定点N( ,0),
3
即a 3a 4,即有a 23a 2,
n1 n n1 n
8
A(2,0) |AN| ,
3
可得数列a 2是首项和公比均为3的等比数列,即有a 23n,即a 23n,
1 4 n n n
S |AN||y y | (y y )24y y ,
2 1 2 3 1 2 1 2
可得b a a 23n,c b b 23n123n 43n,不为非零常数,故a 不为二阶等差
n n1 n n n1 n n
4t 32 1
y y ,y y ,
1 2 3t24 1 2 3 3t24 数列;
1 4 16 3 27t232
S |AN|| y y | (y y )24y y
2 1 2 3 1 2 1 2 27t236 (ii)数列a n 的前n项和 S 2n 3 13n 2n 1 3n13 ,
1 n 13 2
16 3
4 ,
27t232
114n
27t232 不等式3n2S 4a 0,即13n4n110,即为1 对nN*恒成立.
n n 3n
16 3
S 114n 74n 114n 8n26
令m 27t2 32[4 2,),则 4 , 设d ,d d ,
m n 3n n1 n 3n1 3n 3n1
m
4 当1n3时,d d d d ,当d 4时,可得d d 0,即有d d ...d ,
m 在[4 2,)上单调递增, 4 3 2 1 n1 n 4 5 n
m
5
16 3 16 6
可得数列d
n
中最小项为d
4
81
,
当m4 2时,S有最大值 4 9 .
4 2 5 76
4 2 则1 ,即有 ,则实数的取值范围(- , )
81 81
76
19.(1)若a 1,b 3,c 2, ∞ −81
1 1 n
则a a a 13,即a 4,
2 1 2 2
由c b b 2,可得b 32n12n1,
n n1 n n
则a a b 5,可得a 9,a a b 7,解得a 16,
3 2 2 3 4 3 3 4
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