文档内容
2025 年秋季期高二期末教学质量监测
数学 参考答案
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A C A B D D B
1. 【答案】C【解析】根据数列的规律,奇数项为负数,偶数项为正数,第n项的数字是
1
.故选:C.
n
2. 【答案】A【解析】因为
高二数学答案 第1页(共10页)
{ a
n
} 是等差数列,所以 a
7
=
a
3
+
2
a
11 = 2 .故选:A
3.【答案】C【解析】
a
/ /
b −4=2x
,所以 ,解得x=−2,y=1.所以
2=2y
x − y = − 3 .故选:C.
4. 【答案】A【解析】直线的方程可化为k(x﹣3)+y+2=0,所以该直线经过直线x﹣3=
0与y+2=0的交点(3,﹣2),即直线kx+y﹣3k+2=0经过定点M(3,﹣2).故选:A.
aq=2 a =1
5. 【答案】B【解析】设公比为q,由 1 ,, 解得 1 ,, 则
aq8 =8aq5 q=2
1 1
a
( 1−q5)
1
( 1−25)
S = 1 = =25−1=31 故选:B.
5 1−q 1−2
6. 【答案】D【解析】双曲线的焦点在 x 轴上,一个焦点在直线3x−4y−12=0上,令
y=0,得x =4,所以 c = 4
1
,又a2 =b2 = c2 =8,所以双曲线的方程为x2 − y2 =8.故
2
选:D.
7. 【答案】D【解析】设点P(x,y),又O(0,0),A(0,−15) ,由 PA =4 PO ,
所以x2 +(y+15)2 =16 ( x2 + y2) ,化简得x2+(y−1)2 =16,
所以点P在以(0,1)为圆心,半径为4的圆上,又点P在圆(x−a)2 +(y−a−1)2 =4上,
所以圆(x−a)2+(y−a−1)2 =4与圆x2+(y−1)2 =16有公共点,
所以 4−2 a2+(a+1−1)2 4+2,即2a2 18,
所以a−3 2,− 2 2,3 2,故选:D.
8. 【答案】B【解析】球心O为正方体中心,半径R=1,以D为原点,DA,DC,DD 分
1
别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图,A(2,0,0),C(0,2,0),M(0,1,2),O(1,1,1),
则AC=(−2,2,0), AM =(−2,1,2),AO=(−1,1,1),
设平面ACM的一个法向量为n=(x,y,z),
AC·n=0 −2x+2y=0
,令x=2,则y=2,z=1,
AM·n=0 −2x+y+2z=0
|AOn| |−2+2+1| 1
所以n=(2,2,1),则O到平面AMC的距离为:d = = = ,
|n| 3 3
1 8 8π
截面圆半径r2 =R2−d2 =1− = ,所以截面面积S=πr2 = ,故选:B.
9 9 9
二、多项选择题
题号 9 10 11
答案 AB ACD BCD
9. 【答案】AB【解析】对于 A,因为n n =0,所以n ⊥n ,所以⊥,故 A正确;
1 2 1 2
对于B,因 n //a,n ⊥,所以a⊥,即l⊥,故B正确;
2 2
为
对于C,因为n a=0,所以n ⊥a,又n ⊥,所以l//或l,故C错误;
1 1 1
对于D,n a=0,所以n ⊥a,又因为n ⊥,
2 2 2
所以l//或l,故D错误. 故选:AB.
10. 【答案】ACD【解析】解:由题可得𝑎 =√2,𝑏 =1,则𝑐 =√𝑎2−𝑏2 =1,
𝑐 1 √2
故𝑒 = = = ,B错误;
𝑎 √2 2
对于A,点P是椭圆C上一点,则|𝑃𝐹 |+|𝑃𝐹 |=2√2,
1 2
2
|PF |+|PF |
所以|PF |·|PF |≤ 1 2 =2,当且仅当|PF |=|PF |时,等号成立,
1 2 1 2
2
所以|PF |•|PF |的最大值为2,所以A正确;
1 2
对于C,取椭圆的上顶点P(0,1),且F (﹣1,0),F (1,0),
1 2
高二数学答案 第2页(共10页)→ → → →
可得𝑃𝐹 =(−1,−1),𝑃𝐹 =(1,−1),则𝑃𝐹 ⋅𝑃𝐹 =1−1=0,
1 2 1 2
→ →
所以椭圆存在点P,使得𝑃𝐹 ⋅𝑃𝐹 =0,所以C正确;
1 2
对于D中,由椭圆𝐶:
𝑥2
+𝑦2 =1,可得𝑦2 =1−
𝑥2
,且F (1,0),
2
2 2
设P(x,y),其中−√2≤𝑥 ≤√2,则|𝑂𝑃|2 =𝑥2+𝑦2,|𝑃𝐹 |2 =(𝑥−1)2+𝑦2,
2
所 以 |𝑂𝑃|2+|𝑃𝐹 |2 =𝑥2+𝑦2+(𝑥−1)2+𝑦2 =2𝑥2+2𝑦2−2𝑥+1=2𝑥2+2×(1−
2
𝑥2
)−2𝑥+1=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,当x=1时,|𝑂𝑃|2+|𝑃𝐹 |2取得最小值,最小值为
2
2
2,所以D正确.故选:ACD.
11. 【答案】BCD【解析】由题AB= AD= AA =1,BAD=90,AAB=AAD=60,
1 1 1
3π
对于A,由题BD BD,所以 AB,BD = ,故A错误;
1 1 1 1 4
( ) ( ) 2 1
对于B,由题得MN =AN−AM = AB +BN − AB+BM =AB+AA + BD −AB+ BA
1 1 1 3 1 1 3 1
2 ( ) 1 ( ) 1 2 2
= AA + AD−AB − AA −AB =− AB+ AD+ AA ,故B正确;
1 3 3 1 3 3 3 1
对于C,因为AC= AC−AA = AB+AD−AA ,
1 1 1
1 1
AB·AD=0,ABAA =11cos60= ,ADAA =11cos60 = ,
1 2 1 2
所以 AC = ( AB+AD−AA )2 = AB 2 +AD 2 +AA 2 +2ABAD−2ABAA −2ADAA
1 1 1 1 1
= 1+1+1+0−1−1=1,故C正确;
对于D,因为AC= AB+AD−AA, AC =1,BB = AA ,
1 1 1 1 1
( ) 2 1 1
又AC·AA = AB+AD−AA ·AA = AB·AA +AD·AA −AA = + −1=0,
1 1 1 1 1 1 1 2 2
AC·AA
所以cos AC,BB =cos AC,AA = 11=0,所以AC⊥BB ,
1 1 1 1 AC AA 1 1
1 1
所以直线AC与BB 所成的角为90,故D正确. 故选:BCD
1 1
三、填空题
高二数学答案 第3页(共10页)12. (1,4,6) 13. 𝑥+2𝑦−2=0 14. 37 15
12. 【答案】(1,4,6)
→ →
【解析】解:设P(x,y,z),𝐴𝑃 =(x﹣1,y﹣2,z﹣2),2𝐴𝐵 =(0,2,4),
𝑥−1=0
所以{𝑦−2=2,解得x=1,y=4,z=6.故答案为:(1,4,6)
𝑧−2=4
13. 【答案】𝑥+2𝑦−2=0
1
【解析】 解: ∵与直线2𝑥−𝑦 =0垂直的直线方程的斜率𝑘 =− ,∴过点(0,1)且与直线2𝑥−
2
1
𝑦 =0垂直的直线方程为:𝑦−1=− 𝑥,整理,得:𝑥+2𝑦−2=0.
2
故答案为:𝑥+2𝑦−2=0.
14. 【答案】 ①. 37 ②. 15 (第一空2分,第二空3分)
【解析】由已知a =a +i(j−1)=a +(i−1)+i(j−1)=2+i−1+ij−i=ij+1,
i,j i,1 1,1
所以a =66+1=37,令a =ij+1=2026,则ij=2025,
6,6 i,j
又i, jN ,设i与 j所表示的数对为(i, j),
+
则其可能的取值有(1,2025),(3,675),(5,405),(9,225),(15,135),(25,81),(27,75),
(45,45),(75,27),(81,25),(135,15),(225,9),(405,5),(675,3),(2025,1),共有15
个,即数字2026共出现15次,故答案为:37,15.
【另解】2025=34×52 故2025的正约数有(4+1)×(2+1)=15个。
,
四、解答题
15. 【答案】(1)(x−2)2 + y2 =10 (2)x =3或3x−4y−1=0
【解析】(1)设圆C的方程为x2 + y2 +Dx+Ey+F =0,……………………………(1分)
E
− =0,
2
D=−4,
则−D+E+F+2=0, 解得 E=0, ………………………………………………………(6 分)
D+3E+F+10=0, F =−6.
高二数学答案 第4页(共10页)所以圆C的方程为x2 + y2−4x−6=0,即(x−2)2 +y2 =10. …………………(7分)
(2)当l的斜率不存在时,直线l方程为x =3,符合题意. …………………………(8分)
当l的斜率存在时,设直线l方程为y−2=k(x−3) ,即kx−y−3k+2=0……(9分)
2k−3k+2 3
则d = =1.解得k = . …………………………………………………(11分)
k2+1 4
3
此时直线l方程为y−2= (x−3),即3x−4y−1=0.……………………………(12分)
4
综上所述,直线l的方程为x =3或3x−4y−1=0.………………………………(13分)
t2=2pt
t=4
16.【解析】(1)依题意, p ,得 ,……(4分)
PF =t+ =5 p=2
2
所以抛物线C的方程为y2 =4x.…………………………(5分)
y2 =4x
1
(2)设l:y=− x+m,联立 1 ,得y2+8y−8m=0.…………………(7分)
2 y=− x+m
2
由Δ=82−41(−8m)=64+32m0,得m−2.
设A(x,y ),B(x ,y ),则y +y =−8,y y =−8m.………………………………(9分)
1 1 2 2 1 2 1 2
由(1)知,P(4,4),……………………………………………………………… (10分)
y −4 y −4 y −4 y −4 4 4 4(y +y +8)
k +k = 1 + 2 = 1 + 1 = + = 1 2 =0
1 2 x −4 x −4 y2 y2 y +4 y +4 (y +4)(y +4) .………(14分)
1 2 1 −4 2 −4 1 2 1 2
4 4
所以k +k 为定值.…………………………………………………………………(15分)
1 2
17.【解析】(1)n2时,a =S −S =2a −1−(2a −1)=2a −2a ,有
n n n−1 n n−1 n n−1
a =2a , ……………………………………………………………………………(3分)
n n−1
又n=1时,a =S =2a −1,有a =10, …………………………………………(5分)
1 1 1 1
高二数学答案 第5页(共10页)所以数列a 是以1为首项,公比为2的等比数列.………………………………(6分)
n
(2)由(1)得数列a 的通项公式a =2n−1( nN*) ……………………………(7分)
n n
1 3 5 2n−1
设T = + + + +
n a a a a
n n−1 n−2 1
1 3 5 2n−3 2n−1
则T = + + + + + ①
n 2n−1 2n−2 2n−3 21 20
1 3 5 2n−3
2T = + + + + +2(2n−1)②……………………………………(10分)
n 2n−2 2n−3 2n−4 20
1 1 1 1 1
①−②得:−T = +2 + + + + −2(2n−1)
n 2n−1 2n−2 2n−3 21 20
1 1 1 1 1 1 3
=2 + + + + + − −4n+2 =6−4n− …………………(14分)
2n−1 2n−2 2n−3 21 20 2n−1 2n−1
3
T =4n+ −6.………………………………………………………………………(15分)
n 2n−1
18.(17分)【解析】解:(1)证明:因为PA⊥平面ABCD,而AD平面ABCD,
所以PA⊥ AD,又AD⊥PB,PB PA=P,PB,PA平面PAB,
所以AD⊥平面PAB,……………………………………………(3分)
而AB平面PAB,所以AD⊥AB.……………………………(4分)
因为BC2+AB2 = AC2,所以BC⊥AB,.………………………(5分)
在底面ABCD上,可知AD∥BC,.……………………………(6分)
又AD平面PBC,BC平面PBC,所以AD∥平面PBC.…(7分)
→ →
(2)如图,以A为坐标原点,𝐴𝑃方向为z轴正方向,𝐴𝐶方向为y轴正方
→
向,垂直于𝐴𝐶方向为x轴正方向,建立空间直角坐标系,
由(1)知,∠BAC=30°,又AB=√3,故B(
√3
,
3
,0),
2 2
由题意可得A(0,0,0),C(0,2,0),P(0,0,2),……(8分)
→ → →
设D(a,b,0),则𝐴𝐷 =(𝑎,𝑏,0),𝐶𝐷 =(𝑎,𝑏−2,0),𝐶𝑃=(0,−2,2),
→ →
由AD⊥DC,可得𝐴𝐷⋅𝐶𝐷 =0,即a2+b2﹣2b=0,①…………………………………(9分)
→
→ 𝑚⋅𝐶𝐷 =0 𝑥𝑎+𝑦(𝑏−2)=0
设平面CPD的一个法向量为𝑚 =(x,y,z),则有{ ,即{ ,
→ −2𝑦+2𝑧 =0
𝑚⋅𝐶𝑃 =0
高二数学答案 第6页(共10页)→
令y=a,则z=a,x=2﹣b,则𝑚 =(2﹣b,a,a),………………………………(11分)
→
不妨取平面ACP的一个法向量为𝑛 =(1,0,0),……………………………………(12分)
设二面角A﹣CP﹣D 的大小为θ,则由题意有
|𝑐𝑜𝑠𝜃|=|𝑐𝑜𝑠<𝑚
→
,𝑛
→
>|
|𝑚 → ⋅𝑛 → |
=
|2−𝑏|
=
√3
,
|𝑚 → ||𝑛 → | √(2−𝑏)2+𝑎2+𝑎2 3
可得b2﹣a2﹣4b+4=0,②,……………………………………………………………(14分)
联立①②,可得b=1或b=2,………………………………………………………(15分)
当b=2时,a=0,此时D与C重合,故舍去,
则 D(1,1,0),故 AD=√2.………………………………………………………(17 分)
→ →
法二:(1)如图,以A为坐标原点,𝐴𝑃方向为z轴正方向,𝐴𝐶方向为y轴
→
正方向,垂直于𝐴𝐶方向为x轴正方向,建立空间直角坐标系,
由(1)知,∠BAC=30°,又AB=√3,故B(
√3
,
3
,0),
2 2
由题意可得A(0,0,0),C(0,2,0),P(0,0,2), ……(1分)
→ → →
设D(a,b,0),则𝐴𝐷 =(𝑎,𝑏,0),𝑃𝐵 =(
√3
,
3
,−2),𝐶𝑃 =(0,−2,2),
2 2
…………………………………………………………………………………………….…(2分)
→ →
由AD⊥PB ,可得𝐴𝐷⋅𝑃𝐵 =0,故
√3
𝑎+
3
𝑏=0,即𝑎 =−√3𝑏 …………………(3分)
2 2
→ → √3 3
→ 𝑣⋅𝑃𝐵 =0 𝑥+ 𝑦−2𝑧 =0
设平面PBC的一个法向量为𝑣 =(x,y,z),则有{
→ →
,即{2
2
,令
𝑣⋅𝐶𝑃 =0 −2𝑦+2𝑧 =0
y=1,则
z=1,x=√3
,则𝑣
→ =(√3
,1,1),…………………………………………(5 分)
3 3
𝐴
→
𝐷⋅𝑣
→
=
√3
𝑎+𝑏+0=0 …………………………………………………………(6分)
3
又AD平面PBC,所以AD∥平面PBC.……………………………………………(7分)
法二:(2)设AD=m,DC=n,则m2+n2 =4①, ………………………………(8分)
因AD⊥DC,如图,过点D作PA的平行线Dz,分别以DA,DC,Dz所在直线为x,y,z轴
建立空间直角坐标系D−xyz.此时有D(0,0,0),A(m,0,0),C(0,n,0),P(m,0,2).………………(9
分)
高二数学答案 第7页(共10页)
因AC=(−m,n,0),AP=(0,0,2),设平面PAC的法向量为n=(x,y,z),
nAC=−mx+ny=0
则 ,故可取n=(n,m,0);………(11分)
nAP=2z=0
又DC=(0,n,0),DP=(m,0,2),设平面PCD的法向量为m=(x,y,z),
mDC =ny=0
则 ,故可取m=(2,0,−m);…………………………………(13分)
mDP=mx+2z=0
mn 2n n
则cosm,n= = = = √3,② ……………………(15分)
|m||n| m2+n2 m2+4 m2+4 3
联立① ② ,解得m2 =n2 =2,故AD=|m|= 2.……………………………………(17分)
x2 4
19. 【答案】(1) + y2 =1 (2)y=0 (3) .
2 3
【解析】(1)由题意可得2a=2 2,即a= 2.………………………………………(1 分)
2 c 2
因为椭圆C的离心率为 ,所以e= = ,所以c=1,………………………(2分)
2 a 2
x2
所以b2 =a2 −c2 =1,所以椭圆C的方程为 +y2 =1;……………………………(3 分)
2
(2)解法一:显然直线l的斜率存在,设过点(2,0)的直线l的方程为y=k(x−2),…(4分)
x2
联立方程 2 + y2 =1, 消去y整理得 ( 1+2k2) x2 −8k2x+8k2 −2=0,……… …(5分)
y =k(x−2),
则Δ=64k4−4 ( 1+2k2) ( 8k2−2 ) 0,即k2 1 .
2
设A(x ,y ) ,B(x ,y ) ,则x +x = 8k2 ,xx = 8k2 −2 ,……………………(6分)
1 1 2 2 1 2 1+2k2 1 2 1+2k2
由弦长公式可得 AB = 1+k2 x −x = 1+k2 (x +x )2 −4x x ……………(7分)
1 2 1 2 1 2
64k4 4 ( 8k2−2 ) −2k4−k2+1
= 1+k2 − =2 2 =2 2
( 1+2k2)2 1+2k2 4k4+4k2+1
5
解得k2 =0或k2 =− (舍),所以k =0,……………………………………………(9分)
6
高二数学答案 第8页(共10页)即直线l的方程为y=0.………………………………………………………………(10 分)
解法二:椭圆的长轴长2a=2 2,
又椭圆中,长轴为最长的弦,且唯一,而 AB =2 2=2a,所以线段AB为长轴,
又点(2,0)在长轴所在的直线x轴上,所以直线AB的方程为y=0.………………(4分)
以下证明椭圆中,长轴是最长的弦,且唯一:
任取椭圆上一点P (m,n),则
m2
+n2 =1,所以n2 =1−
m2
0
0 2 2
m2 m2
所以m2+n2−2=m2+1− −2= −10,所以m2 +n2≤2,………………………(7 分)
2 2
所以椭圆上任一点P (m,n)均在圆x2+y2 =2内,当且仅当m= 2,n=0时取等号,
0
即点P (m,n)在圆上,即椭圆
x2
+y2 =1在圆x2+y2 =2内,
0 2
如图,设PP 是椭圆上的任一条弦,
1 2
直线PP 交圆于两点P、P,则 PP PP 2r=2 2 =2a,
1 2 3 4 1 2 3 4
………………………………………………………………………………………………(9分)
当且仅当PP 是椭圆的长轴时,取最大值2a.所以,椭圆中,长轴是最长的弦,且唯一.
1 2
……………………………………………………………………………………………(10 分)
(3)设G(x ,y ),H(x ,y ),直线GH 的方程为y=nx+b,不妨取n0,b0.
3 3 4 4
y=nx+b,
联立 x2 整理得 ( 2n2+1 ) x2+4nbx+2b'2−2=0①,
+y2 =1,
2
则Δ =(4nb)2−4 ( 2n2+1 )( 2b'2−2 ) =0,所以b'2 =2n2+1.
1
−2n −2n
将其代入①式,得b'2x2+4nbx+4n2 =0,解得x= ,所以x = .…………(11 分)
b 3 b
y=nx+b
联立 整理得n2x2+2(nb−p)x+b2 =0②,
y2 =2px,
则Δ =4(nb−p)2−4n2b2 =0,所以p=2nb.
2
b b
将其代入②式,解方程得x= ,所以x = ,………(12分)
n 4 n
高二数学答案 第9页(共10页)−2n b 2n b
所以GH = n2+1 x −x = n2+1 − = n2+1 + .……………………(13分)
3 4 b n b n
b
由x = 可得y =2b,所以k =2n,所以直线OH:y=2nx.
4 n 4 OH
y=2nx, 1 2n
1 x = y =
联立x2 整理得4n2+ x2 =1,所以 N 1 , N 1 ,
+ y2 =1, 2 4n2+ 4n2+
2 2 2
n 2n n
+b− b−
所以点N 到GH的距离为 1 1 1 ,……(14分)
4n2+ 4n2+ 4n2+
2 2 2
d = =
n2+1 n2+1
1 1 2n b n 1 4n2+1 n
所以S = GH d ,= + b− = 2n2+1−
NGH 2 2 b n 1 2 n 2n2+1 1
4n2+ 4n2+
2 2
4n2+1 1
4n+
= 1 4n+ 1 − n = 1 |4𝑛+ 1 − 4𝑛2+1 |= 1 4n+ 1 − n
2 n 2n+ 1 4n+ 1 2 𝑛 √2𝑛2+1⋅√4𝑛2+ 1 2 n 8n2+ 1 +5
n 2n 2 2n2
1
= 1 4n+ 1 − 4n+ n = 1 4n+ 1 − 4n+ 1 n ……………………………(15分)
2 n 1 1 2 n 1 12
2 16n2+ n2 +5 2 4n+ n +1
令t=4n+ 1 (t4),则S = 1 t− t = t 1− 1
n NGH 2 1 2 1
t2+1 t2+1
2 2
4 1 1 4 1 1
1− =21− = ,当且仅当4n= ,即n= 时取等号.……(16 分)
2 1 3 3 n 2
16+1
2
4
由椭圆和抛物线的对称性,可知当n0,b0,S 最小值也是 .
△NGH
3
4
综上,S 的最小值为 .………………………………………………………(17分)
△NGH
3
高二数学答案 第10页(共10页)