【文档说明】江苏省响水县清源高级中学2023-2024学年高二上学期期中考试数学试卷 Word版含解析.docx,共(18)页,1.060 MB,由小赞的店铺上传
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响水县清源高级中学2023年秋学期高二年级期中考试数学试卷(本试卷满分150分,考试时间120分钟)注意事项:1.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.2.答题前务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题
卡上.一、单选题(本题共8小题,每题5分,共40分)1.直线10xy+−=的倾斜角为()A.6B.56C.4D.34【答案】D【解析】【分析】根据倾斜角和斜率的关系即可求得倾斜角.【详解】由已知10xy+−=,故1yx=−+,设直线倾斜角为所以tan1k==−,
又因为)0,所以3=4故选:D2.抛物线22yx=的焦点到原点的距离为()A.14B.12C.1D.2【答案】B【解析】【分析】根据抛物线方程得出焦点坐标后即可得.【详解】由题意22p=,1p=,所以焦点为1(,0)2F,其到原点距离为12.故选:B.3.已知函数()()212
1ln2fxfxxx=−++(()fx是()fx导函数),则()1f=()A.32B.1C.2D.12−【答案】A的【解析】【分析】先对函数()fx求导,代入1x=,求出()1f的值,进而求解()1f的值即可.【详解】因为()()2121ln
2fxfxxx=−++所以定义域为()0,+.所以()()1212fxfxx=−+当1x=时,()()12121ff=−+,()11f=,则()1312122f=−+=故选:A4.已知数列na中,12a=
,()1112nnana−=−,则2023a等于()A.1−B.12−C.12D.2【答案】D【解析】【分析】根据题意代入计算可得数列na是周期为3的周期数列,即可得202312aa==.【详解】根据12a=并利用111nnaa−=−可得211112aa=−=,32111aa=−=−
,43112aa=−=,541112aa=−=,…所以可得数列na是周期为3的周期数列,即20233674112aaa+===.故选:D5.若双曲线22221xyab−=(0a,0b)的一条渐近线与直线230xy++=
垂直,则该双曲线的离心率为()A.2B.3C.5D.52【答案】C【解析】【分析】根据双曲线的渐近线、离心率公式以及两直线的垂直与斜率的关系求解.【详解】双曲线22221xyab−=的渐近线方程为byxa=,直线230xy++=的斜率为12−,所以由题可知,2ba=,所以双曲线
的离心率为2215bea=+=,故选:C.6.已知数列31n+与数列41n−,其中*Nn.它们的公共项由小到大组成新的数列na,则na的前20项的和为()A.2380B.2400C.2420D.2440【答案】C【解析】【分析】先确定公共项为为等差数列,求出首项
和公差后即可求和.【详解】明显数列31n+和数列41n−均为等差数列令123141nn+=−,可得21423nn−=,则22,5,8,n=,则数列na为等差数列,且14217a=−=,公差为()()45142112−−−=,所以na的前20项的和为2019207122420
2+=.故选:C.7.已知()20A−,,()20B,,动点P满足2PAPB=,则点P的轨迹与圆228xy+=相交的弦长等于()A.27B.26C.42D.25【答案】A【解析】【分析】设(),Pxy,根据题设整理可得点P的轨迹方程为
圆,由两圆方程消去二次项可得公共弦所在直线方程,然后由点到直线的距离公式和圆的弦长公式可得.【详解】设(),Pxy,则()()2222222xyPAPBxy++==−+,整理得221240xyx+−+=,联立222212408xyxxy+−+=+=
消去二次项得公共弦所在直线方程1x=,圆228xy+=的圆心为()0,0O,半径为22,圆心()0,0O到直线1x=的距离为1,所以公共弦长为28127−=.故选:A8.已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=
的左、右焦点分别为12,FF,点P在椭圆C上,若离心率12PFePF=,则椭圆C的离心率的取值范围为()A.()0,21−B.20,2C.2,12D.)21,1−【答案】D【解析】【分析】由题
意可知12PFePF=,结合椭圆的定义解得221aPFe=+,再由2acPFac−+求解.【详解】因为12PFePF=,所以12PFePF=,由椭圆的定义得:122PFPFa+=,解得221aPFe=+,因为2acPFac−+,所以21aacace−++,两边同除以a得2111e
ee−++,解得21e−,因为01e,所以211e−,所以该离心率e的取值范围是[21,1)−故选:D.二、多选题(本题共4小题,每题5分,共20分,全部选对的得5分,部分选的对得2分,选错的得0分)9.已知nS是等差数列na的前n项和,且85
1000aaa+,,则下列选项正确的是()A.数列na为递减数列B.70aC.nS的最大值为7SD.150S【答案】AC【解析】【分析】根据等差数列的性质得出70a,从而可判断数列的单调性,再结合等差数列的前n项和公式判断各选项.【详解】{}na是等差
数列,则785100aaaa+=+,又80a,∴70a,所以870daa=−,{}na是递减数列,从而nS中7S最大,11515815()1502aaSa+==,故选:AC.10.已知圆()22:24Cxy++=,直线()():1210Rlmxym
m++−+=.则()A.直线l恒过定点()11−,B.直线l与圆C有两个交点C.当0m=时,圆C上恰有四个点到直线l的距离等于1D.若8a=,则圆C与圆22280xyxya+−++=恰有三条公切线【答案】BD【解析】【分析】直线方程整理成关于m的方程,由恒等式知识
可得定点坐标,判断A,由定点在圆得直线与圆位置关系,判断B,求出圆心到直线的距离得距离为1的平行直线与圆的位置关系判断C,由圆心距离判断两圆位置关系后判断D.【详解】直线l的方程整理为(1)210xmxy+++−=,由10
210xxy+=+−=得11xy=−=,所以直线过定点(1,1)−,A错;又22(11)124−++=,即定点(1,1)−在圆内,因此直线与圆相交,有两个交点,B正确;0m=时直线方程为210xy+−=,圆心(2,0)C−到直线的距离为2013555d−+−==,圆半径为2,35
125+,因此与直线l平行且距离为1的两条直线只有一条与圆相交,另一条与圆相离,因此只有2个点到直线l的距离等于1,C错;8a=时,圆22280xyxya+−++=的标准方程为22(1)(4)9xy−++=,圆心为(1
,4)−,半径为3,两圆圆心距为22(12)(40)532d=++−−==+,两圆外切,因此它们有三条公切线,D正确,故选:BD.11.在直角坐标系xOy中,已知抛物线C:()220ypxp=的焦点为F,过点F的倾斜角为π4的
直线l与C相交于A,B两点,且点A在第一象限,OAB的面积是82,则()A.8AB=B.4p=C.1112AFBF+=D.842AF=+【答案】BCD【解析】【分析】联立直线与抛物线方程,利用根与系数的关系和焦半径公式求出弦长,由点到直线的距
离公式结合OAB的面积求解p,从而利用焦半径公式求解,AFBF,逐项判断即可.【详解】抛物线()220ypxp=的焦点为,02pF,准线为2px=−,设过焦点的直线方程为设直线l:2pyx=−,()11,Axy,()22,Bxy,联立直线与抛物线方程得222ypxpyx==−
消元得22304pxpx−+=,由韦达定理可得2124pxx=,123xxp+=,所以124ABxxpp=++=,又点O到直线AB的距离是()2222411pp−=+−,所以1248224OABSpp==,得4p=,所以16AB=,故选项A错误,B正确;由4p=知2124
0xx−+=,解得12642,642xx=+=−,所以121111111284284222ppAFBFxx+=+=+=+−++,故选项C正确;18422PAFx=+=+,故选项D正确;故选:BCD.12.已知数列na满足12nnnaak+=+,则()A.当0k=
且10a时,na为等比数列B.当1k=时,1na+为等比数列C.当2k=时,2nna为等差数列D.当3k=,且15a=时,()()12211log3log3nnnnaa++−−的前n项和为1nn+【答案】ACD【解析】【分析】利用等差数列,
等比数列的定义判断ABC,利用裂项求和来计算D.【详解】对于A:当0k=且10a时,12nnaa+=,数列na是公比为2的等比数列,A正确;对于B:当110a+=,即11a=−时,数列1na+不为等比数列,B错误;对于C:当2k=时,122nnnaa+=+,等式两边同除
12n+得111222nnnnaa++=+,数列2nna是公差为12的等差数列,C正确;对于D:当3k=,123nnnaa+=+,得()111323323nnnnnnnaaa+++−==−−+,则数列3nna−是首项为132a−=,公比为2的等比数列,所以23nnn
a−=,所以()()()122221111111loglog11log3log322nnnnnnnnnnaa+++===−++−−,()()12211log3log3nnnnaa++−−的前n项和为1
1111122311nnnn−+−++−=++,D正确.故选:ACD.三、填空题(本题共4小题,每题5分,共20分)13.若直线()()150mxym++−+=与直线260xmy+−=平行,则m=___________.【答案】2−【解析】【分析】利用两直线平行,通过分类讨论
即可得出m的值.【详解】由题意,直线()()150mxym++−+=与直线260xmy+−=平行,当0m=时,直线50xy+−=与直线260x−=不平行,舍去,当0m时,()()1256mmm+=−+−
,解得:2m=−,综上,2m=−.故答案为:2−.14.圆()()22125xy++−=在点()11,处切线的一般式方程为____________.【答案】210xy−−=【解析】【分析】由切线与过切点的半径垂直求得切线斜
率后可得切线方程.【详解】圆心坐标为(1,2)−,圆心与切点连线斜率为211112−=−−−,所以切线的斜率为2,切线方程为12(1)yx−=−,即210xy−−=.故答案为:210xy−−=.15.两个等比数列na,nb的前n项和分别为nS和n
T,已知421nnnSnT=−,则55ab=__________.【答案】14##0.25【解析】【分析】设数列na,nb的公比分别为12,qq,在已知式中令1n=得114ab=,再令2n=,3n=得12,qq的关系,进而
联立方程组解得12,qq,进而求解即可.【详解】设数列na,nb的公比分别为12,qq,则1n=时,11114SaTb==,即114ab=,当2n=时,1211111211222244813SaaaaqqTbbbbqq+++=
===+++,即21231qq−=,当3n=时,221231111111221233112231224441217SaaaaaqaqqqTbbbbbqbqqq++++++====++++++,即22221
133774qqqq+−−=,联立2122221123133774qqqqqq−=+−−=,解得1212qq==或12711qq==,当1212qq==时,()111121242nnnnSnanTb==−−−,符合题意;当12711qq==时,()()11111111
720711731111nnnnnnaSTb−−−−=−=−,不符合题意.所以445114451241124aaqbbq===.故答案为:14.16.已知点()21M,,点P是双曲线22:1916xyC
−=左支上的动点,点2F为双曲线右焦点,N是圆()22:51Dxy++=的动点,则PMPN−的最小值为_______________.【答案】510−【解析】【分析】利用PNPDr+,当且仅当N是PD的延长线与圆的交点时取等号,及22210PMPFMFPF−=−,当且仅当2,,PMF三点共线
时取等号,再结合双曲线的定义可得.【详解】由已知9165c=+=,0()5,D−是双曲线的左焦点,它也是圆D的圆心,2(5,0)F,圆D半径为1r=,PNPDr+,当且仅当N是PD的延长线与圆的交点时取等号,22210PMPFMFPF−=−,当且仅当2,,PMF三点共线
时取等号,所以,又由双曲线的定义226PFPDa−==,,所以2101510PMPNPFPD−−−−=−,即PMPN−的最小值为510−,故答案为:510−.四、解答题(第17题10分,其余每题12分,共70分)17.已知圆C经过()2,0A,()0,4B
两点,且圆C的圆心在直线60xy+−=上.(1)求圆C的方程;(2)若直线l过点()4,0D与圆C相交截得的弦为EF,且6EF=,求直线l的方程.【答案】(1)226680xyxy+−−+=(2)4x=或43160xy+−=【解析】【分析】(1)设圆C的方程为()222
2040xyDxEyFDEF++++=+−,利用待定系数法求出,,DEF即可;(2)根据圆的弦长公式求出圆心到直线的距离,再分直线斜率是否存在两种情况讨论即可.【小问1详解】设圆C的方程为()2222040xyDxEyFDEF++
++=+−,则42016406022DFEFDE++=++=−−−=,解得668DEF=−=−=,所以圆C的方程为226680xyxy+−−+=;【小问2详解】圆C的标准方程为()()223310xy−+−=,圆心()3,3C,半径10r=
,设圆心到直线l的距离为d,则()222106d−=,解得1d=,当直线l的斜率不存在时,方程为4x=,圆心()3,3C到直线l的距离为341−=,符合题意,当直线l的斜率存在时,设直线方程为()4ykx=−,即40kxyk
−−=,则233411kkk−−=+,解得43k=−,所以直线l的方程为43160xy+−=,综上所述,直线l的方程为4x=或43160xy+−=.18.已知数列na的前n项和为nS,且215nSnn=−.(1)求na通项公式的(2)若nnca=,求nc的前n项和nT
.【答案】(1)216nan=−.(2)2*2*158N151128NnnnnnTnnnn−=−+,,,,.【解析】【分析】(1)利用na与nS的关系式进行通项公式的求解;(2)由通项公式216nan=−可
知,当8n时,其和为负数,则当求绝对值之和时,可直接添加负号即可,当8n时,可通过前8项的变号来进行计算即可.【小问1详解】由215nSnn=−,当2n时,可得()()221151151216nnnaSSnnnnn−=−=−−−−−=−,当1n=时,1111514aS==−=−,适合上
式,所以数列na的通项公式为216nan=−.【小问2详解】由216nan=−,可得216nncan==−,则12nnTaaa=+++,令0na,可得8n,当8n时,可得2121215nnnTaaaaaann=+++=−−−−=−,当8n时,可得121
28910nnnTaaaaaaaaa=+++=−−−−++++()()1289108882nnnaaaaaaSSSSS=−+++++++=−+−=−,因为856S=−,所以215112nTnn=−+,所以2*2*158N151128Nnnnn
nTnnnn−=−+,,,,.注意:分类标准7n和7n,都可以.19.已知椭圆22:184xyC+=,左右焦点分别为1F,2F,直线l与椭圆交于A,B两点,弦AB被点()21,平分.(1)求直线l的一般式方程;(2)求11FAFB.【答案】(1)30xy+−=(2)473【解析
】【分析】(1)设1122(,),(,)AxyBxy,代入双曲线方程相减,利用弦中点坐标可得直线斜率,从而得直线方程,检验直线与双曲线是否相交.(2)由韦达定理得1212,xxxx+,代入11FAFB的坐标表示中计算即得.【小问1详解】因为弦AB被点()21,平分,所以设交点坐标()
()1122,,AxyBxy,,121242xxyy+=+=,,则22112222184184xyxy+=+=,两式相减得:()()()(121212122xxxxyyyy+−=−+−),所以直线l的斜率1
2121212112yyxxkxxyy−+==−=−−+,故直线l的一般式方程为30xy+−=,联立椭圆与直线方程2218430xyxy+=+−=,,得2312100xx−+=,2(12)4310240=−−=,直
线与双曲线相交,满足题意.所以直线方程为30xy+−=,【小问2详解】由(1)知:()120F−,,()()1122,,AxyBxy,由(1)得12121043xxxx+==,,()()()12121212133393yyxxxxxx=−+
−+=−++=,所以()()()1112121212124722243FAFBxxyyxxxxyy=+++=++++=.20.记nS为数列na的前n项和,nT为数列nS的前n项和,若12a=且122nnaS+=+.(1)证明:数列1nS+是等比数列;(2)若120nTn−成立,求n
的最小值.【答案】(1)证明见解析(2)5【解析】【分析】(1)利用1(2)nnnaSSn−=−得出关于nS的递推关系,从而根据等比数列的定义得证;(2)由分组求和法求得nT后,解不等式得结论.【小问1详解】由122nnaS+=+可得122nnnSSS+−=
+,即132nnSS+=+,即()1131nnSS++=+,而113S+=,所以1nS+是以3为首项,3为公比的等比数列.【小问2详解】由(1)知1133nnS−+=,即31nnS=−()1121231333313131132
2nnnnnTSSSnn+−=+++=−+−++−=−=−−−,由120nTn−可得13312022nnn+−−−,整理可得13243n+,解得4n,因为*Nn,所以n的最小值为5.21.已知椭圆()2222:10xyCa
bab+=焦距为6,离心率为34.(1)求曲线C方程;的(2)过点2F作直线l交曲线C于M、N两个不同的点,记OMN的面积为S,求S的最大值.【答案】(1)221167xy+=(2)27【解析】【分析】(1)由已
知条件可得出关于a、b、c的方程组,求出这三个量的值,即可得出椭圆C的方程;(2)分析可知,直线直线l与x轴不重合,设直线l的方程为3xmy=+,设点()11,Mxy、()22,Nxy,将该直线方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,利用基本不等式可求出S的最大值.【小问1详解】解:由题意可得22
2634ccabac===−,解得473abc===,所以,椭圆C的方程为221167xy+=.【小问2详解】解:当直线l与x轴重合时,O、M、N三点重合,不符合题意,易知点()23,0F,设直线l的方程为3xmy=+,设点()11,Mxy、()22,N
xy,联立223716112xmyxy=++=可得()2271642490mymy++−=,则()()2222424497161961610mmm=++=+,由韦达定理可得12242716myym+=−+,12249716yym=−+,所以,()2212121211342
2SOFyyyyyy=−=+−()22222223424498418492716716719711mmmmmmm+=−+==+++++++228484279672711mm==++,当且仅当229711mm+=+时,即当147m=时,等号成立,故S的最大
值为27.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利
用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.22.从双曲线()222210,0xyabab−=上一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点1F,点12,AA分别是双曲线的左、右顶点,点10,2Bb,且2//ABOP,1223FA=+.(1)求
双曲线的方程;(2)过点()23,0作直线L分别交双曲线左右两支于,CD两点,直线1AC与直线2AD交于点M,证明:点M在定直线上.【答案】(1)2213xy−=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由2/
/ABOP可得22bbaca−=−,再由1223FA=+可得23ac+=+,解方程即可求出,,abc,即可得出答案.(2)设()11,Cxy,()22,Dxy,直线:23CDxty=+,联立直线与双曲线的方程可求出t的范围,再根据根与系数的关系可得(
)1212943yyyyt=−+③,设直线12,ACAD方程结合③求解,即可证明点M在定直线32x=上.【小问1详解】令xc=−,代入双曲线方程可得2bya=,所以设2,bPca−,()2,0Aa,因为2//ABOP,所以22
bbaca−=−,即2cb=,所以3ab=.因为1223FA=+,所以()2323acb+=+=+,所以1b=,2c=,3a=,所以双曲线的方程为2213xy−=.小问2详解】设()11,Cxy,()22,Dxy,直线:23CDxty=+
,联立221323xyxty−==+可得,()2234390tyty−++=,由2230Δ0903tt−−可得3t或3t−,所以122433tyyt−+=−,12293yyt=−,
直线()111:33yACyxx=++①直线()222:33yADyxx=−−②【()1212943yyyyt=−+③由①÷②可得()()21123333yxxxyx++=−−()()2112212112333333ytytyyytyyyyty++==++把③代入上式化简
可得333xx+=−−,解得32x=,所以点M在定直线32x=上.【点睛】思路点睛:本题考查直线与双曲线综合应用中定直线问题的求解,求解此类问题的基本思路如下:①假设直线方程,与双曲线方程联立,整理为关于x或y的一元二次方程的形式;②利用0求得变量之间的关系,同时
得到韦达定理的形式;③利用韦达定理表示出已知的等量关系,化简整理得到所求定直线.的