【文档说明】西南大学附属中学校2022-2023学年高二上学期12月月考数学试卷(含解析).doc,共(17)页,1.495 MB,由小赞的店铺上传
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秘密★启用前西南大学附中2022-2023学年高二上学期12月月考数学试题卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名.准考证号码填写在答题卡上。2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。3.考
试结束后,将答题卡交回。一、选择题;本题共8小题,每小题5分,共40分.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.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:1,1,2,3,5,8,13,21….该数列的特点是:前两个数都是1,
从第三个数起,每一个数都等于它的前面两个数的和,人们把这样的一列数组成的数列na称为“斐波那契数列”,则()()()()2332132243334201520172016aaaaaaaaaaaa−−−−=A.1B.2017C.-1D.-20172.古希腊数学家阿波罗
尼奥斯采用平面切割圆锥的方法来研究圆锥曲线,用垂直于圆锥轴的平面去截圆雉,得到的截面是圆;把平面再渐渐倾斜得到的截面是椭圆.若用面积为144的矩形ABCD截某圆锥得到椭圆,且与矩形ABCD的四边相切.设椭圆在平面直角坐标系中的
方程为22221(0)xyabab+=,下列选项中满足题意的方程为()A.2218116xy+=B.2216581xy+=C.22110064xy+=D.22164100xy+=3.若抛物线22ypx=的焦点与双曲
线2213xy−=的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为A.=1x−B.2x=−C.1x=D.4x=4.已知na是等差数列,若11a+,33a+,55a+成等比数列,且公比为q,则q=()A.3B.3−C.1D.1−5.在等比数列na中,28,
aa为方程240xx−+=的两根,则357aaa的值为()A.B.−C.D.36.我国古代数学名著《增删算法统宗》中有如下问题:“一个公公九个儿,若问生年总不知,知长排来争三岁,其年二百七岁期借问长儿多少岁,各儿岁数要详推”大致
意思是:一个公公九个儿子,若问他们的生年是不知道的,但从老大的开始排列,后面儿子比前面儿子小3岁,九个儿子共207岁,问老大是多少岁?()A.38B.35C.32D.297.已知双曲线()()220022:10,0,,xyCabPxyab−=是直线20bxaya
−+=上任意一点,若圆()()22002xxyy−+−=与双曲线C的右支没有公共点.则双曲线C的离心率的取值范围是()A.(1,2B.(1,2C.()2,+D.)42,+8.数列na满足11a=,对任意的*Nn都有11nnaaan+=+
+,则122016111...aaa+++=()A.20152016B.20162017C.40342017D.40322017二、选择题;本题共4小题,每小题5分,共20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5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.9.
记nS为等差数列{}na的前n项和,nT为数列{}nb的前n项和,且11,*.nnnaabnN+=若40,S=55a=,则()A.25nan=−B.24nSnn=−C.16nT−D.()5nnab+的最大值为210.关于函数()xfxe=,()lngxx=下列说法
正确的是()A.对0x,()1gxx−恒成立B.对xR,()fxex恒成立C.若abe,()()agbbgaD.若不等式()()faxaxxgx−−对1x恒成立,则正实数a的最小值为1e11.设数列na是公差为d等差
数列,nS为其前n项和,10a,且20202023SS=,则()A.0dB.20220a=C.56SSD.2021S,2022S为nS的最小值12.已知双曲线22:1169xyC−=,下列结论正确的是()A.双曲线C的渐近线方程为34yx=?B.双曲线C的焦点到其
渐近线的距离为3C.若直线l与C相交于A、B两点且AB的中点为()8,3,则l的斜率为32−D.若直线ykx=与C没有交点,则k的取值范围是33,,44−−+三、填空题;本题共4小题,每小题5分,共20分13.顶点在原点,
经过圆222220Cxyxy+−+=:的圆心且准线与x轴垂直的抛物线方程为________.14.数列{}na满足11a=,22a=,且2221sin2cos22nnnnaa+=++
(*nN),则2020a=__.15.在ABC中,,,abc分别为角,,ABC的对边,已知2221coscossinsinsin4ABCBC−+==,且ABC的面积为3,则a的值为__________.16.已知{an}是
公差不为零的等差数列,a5=14,且a1,a3,a11成等比数列,设bn=(-1)n+1an,数列{bn}的前n项的和为Sn,则S2021=________.四、解答题;本题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知数列na满足132a=,11
1,213,2nnnannkaank−−+−=+==,其中*kN.记2112nnban−=++,*nN.(1)求证:数列nb是等比数列;(2)记212212nnnSaaaa−=++++…,试比较2(1)133nnS+++与233nnS+的大小,并说明理由.18.已知数列n
a的前n项和为nS,12nnaaS=+,且12a=.(1)求na的通项公式;(2)若()21lognnbna=+,求221nnb+的前n项和nT.19.对于数列A:a1,a2,a3,…
,定义A的“差数列”A:213243,,aaaaaa−−−,…(I)若数列A:a1,a2,a3,…的通项公式121nna−=+,写出A的前3项;(II)试给出一个数列A:a1,a2,a3,…,使得A是等差数列;(III)若数列A:a1,
a2,a3,…的差数列的差数列(A)的所有项都等于1,且19a=92a=0,求1a的值.20.已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为12,直线30xy++=过其短轴的一个端点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若过点(2,1)P的直线l与椭圆C
在第一象限相切于点M,求直线l的方程和点M的坐标.21.设nS是等差数列na的前n项和,已知132aa+=−,1575S=(*nN).(Ⅰ)求9S;(Ⅱ)若数列()()1144nnnbaa+=++,求数列nb的前n项和nT.22.已知椭圆C:()22221
0xyabab+=的左焦点为F,点61,2M在椭圆C上,且椭圆C上存在点N与点F关于直线yx=对称.(1)求椭圆C的标准方程.(2)若直线l与椭圆C只有一个公共点,点A,B是x轴上关于原点对称的两点,且点A,B在直线l上的射影分别为P,Q,判断是否存在点A,B,使得APBQ为
定值,若存在,求出A,B的坐标及该定值;若不存在,请说明理由.参考答案1.C根据“斐波那契数列”特点可得到数列的规律,即当n为偶数时,2211nnnaaa++−=−;当n为奇数时,2211nnnaaa++−=,所求式子最末项20
15n=,从而可得结果.由题意得:21321aaa−=,22431aaa−=−,23541aaa−=,…当n为偶数时,2211nnnaaa++−=−;当n为奇数时,2211nnnaaa++−=()()()()
23321322433342015201720161aaaaaaaaaaaa−−−−=−本题正确选项:C2.A由题意椭圆方程是22221(0)xyabab+=,排除BD,矩形ABCD的四边与椭圆相切,则矩形的面积为22ab144=,36ab=.
在椭圆2218116xy+=中,9,4ab==,36ab=,满足题意,在椭圆22110064xy+=中10,8ab==,80ab=,不满足题意.故选:A.3.B双曲线2213xy−=的右焦点为()2,0故抛物线22ypx=中242pp=
=故其准线方程为2x=−4.C解:设{}na是公差为d的等差数列,若11a+,33a+,55a+成等比数列,可得2315(3)(1)(5)aaa+=++,即2111(23)(1)(45)adaad++=+++,化为2210dd++=,解得1d=−,则
1(1)naan=−−,则公比为3111323111aaqaa+−+===++,故选:C.5.C解:在等比数列na中,因为28,aa为方程240xx−+=的两根,所以2258aaa==,所以5a=,所以33575aaaa==.故选:C.6.B由题意可知,九个
儿子的年龄可以看成以老大的年龄1a为首项,公差为3−的等差数列,所以()198932072a+−=,解得135a=,故选:B.7.B由直线20bxaya−+=与渐近线0bxay−=的距离得到圆心()00,Pxy到直线0bxay−=的距离为2adc=,再根据圆()()22
002xxyy−+−=与双曲线C的右支没有公共点,由22adc=求解.双曲线22221xyab−=的一条渐近线方程为0bxay−=,因为点()00,Pxy是直线20bxaya−+=上任意一点,又直线20bxaya−
+=与直线0bxay−=的距离为:2222aadcab==+,即圆心()00,Pxy到直线0bxay−=的距离为:2adc=,因为圆()()22002xxyy−+−=与双曲线C的右支没有公共点,所以22adc=,即2cea=
,又1e,所以双曲线的离心率的取值范围为(1,2].故选:B8.D利用累加法可得(1)2nnna+=,再裂项相消求和即可由题意得,对11nnaaan+=++,故11a=,212aa=+,323aa=+,…,1nnaan−=+,累加可得(1)12...(
2)2nnnann+=+++=,11a=满足,所以(1)2nnna+=,则1112()1nann=−+,122016111aaa+++1111140322(1)223201620172017=−+−++−=故
选:D.9.ABD解:因为数列{}na为等差数列,40S=,55a=,所以1145460adad+=+=,解得13,2ad=−=,所以()31225nann=−+−=−,()232542nnnS
nn−+−==−,故选项A、B正确;又因为11nnnaab+=,所以()()1112523nnnbaann+==−−,因为1n=时,111136Tb==−,所以选项C错误;因为()()()2221515252341615282nnnnabnnnnnn+===−−−++−,1n=时,()1123
5ab=+,2n=时,()2245ab=−+,3n时,因为15282nn+−随着n的增大而增大,且大于0,所以()()33255nnabab+=+,综上,()5nnab+的最大值为2,故选项D正确;故选:ABD.10.ABD选项A:构造函数()()ln10hxxxx=−+,根据导数判断函数的
单调性并求最大值,从而判断选项正确;选项B:构造函数()()xfxex=−,根据导数判断函数的单调性并求最小值,从而判断选项正确;选项C:构造函数()()()0gxmxxx=,根据导数判断函数在(),e+内单调递减,从而判断选项错误;选项D:把不等式()()faxaxxgx−−变形为l
nlnaxxeaxex−−,所以只需研究函数()xFxex=−的单调性即可求出答案,从而判断选项正确.选项A:令()()ln10hxxxx=−+,则()111xhxxx−=−=,因为0x,所以由()0hx得01x;由()0hx得1x,所
以()hx在()0,1内单调递增,在()1,+内单调递减,所以()hx的最大值为()10h=,所以对0x,()0hx恒成立,即对0x,()1gxx−恒成立,故选项A正确;选项B:令()()xxfxexeex=−=−,则()x
xee=−,由()0x得1x;由()0x得1x,所以()x在()1,+内单调递增,在(),1−内单调递减,所以()x的最小值为()10=,所以对xR,()0x恒成立,即对xR,()fxex恒成立,故
选项B正确;选项C:令()()ln()0gxxmxxxx==,则21ln()xmxx−=,所以由()0mx得0xe;由()0mx得xe,所以()mx在()0,e内单调递增,在(),e+内单调递减,所以当abe时,()()mamb,即()()gagba
b,所以abe,()()agbbga成立,故选项C错误;选项D:因为不等式()()faxaxxgx−−对1x恒成立,即不等式lnaxeaxxx−−对1x恒成立,又因为lnlnlnxxxex−=−,所以不等式lnlnaxxeaxex−−对1x恒成立
;令()xFxex=−,则()1xFxe=−,当0x时,()10xFxe=−恒成立,所以()xFxex=−在()0,+单调递增,所以由不等式lnlnaxxeaxex−−对1x恒成立,得lnaxx对1x恒成立,即lnxax对1x恒成立,由选项C知,
()ln()1xmxxx=在()1,e内单调递增,在(),e+内单调递减,所以()mx的最大值为1()mee=,所以只需1ae,即正实数a的最小值为1e.故选:ABD.11.ABD根据20202023SS=可知,2021202220230aaa++=,由等差中项可得,2021202
22023202203aaaa++==,即20220a=,故B正确;10a,2022102021aad==+,故102021ad=−,故A正确;10a,0d可知,等差数列单调递增,但20220a=,说明()12021,nannZ都是负数,故2021S最小,又20220a=,于
是20212022SS=,它们均是最小值,故D正确;据刚才分析,60a,而6560SSa−=,故C错误.故选:ABD12.AB依题意,双曲线22:1169xyC−=,4,3,5abc===,双曲线的渐近线方程为34=
=byxxa,A选项正确.焦点()5,0F到渐近线340xy−=的距离为1535=,B选项正确.设()()1122,,,AxyBxy,则222211221,1169169xyxy−=−=,两式相减并化简得12121212916yyyyxxxx+−=+−,若AB的中点为()8
,3,则12121212933,1682yyyyxxxx−−==−−,即l的斜率为32,C选项错误.双曲线的渐近线34yx=?与双曲线没有交点,34k=,所以D选项错误.故选:AB13.由题意圆的
圆心,因此抛物线的方程的焦点在轴正半轴,设方程,把点代入得,解得,因此抛物线方程.14.2020当n为偶数时,可得出22nnaa+=+,故偶数项是以2为首项,公差为2的等差数列,求出通项公式,代值计算即可得解.当n为偶数时,2223cos1sin2cos1cos2222nnnnnnnaaa
na+−=++=++=+,即22nnaa+=+,故数列{}na的偶数项是以2为首项,公差为2的等差数列,所以2122nnan=+−=,所以20202020a=.故答案为:2020.15.23根据同角的三角函数关系和正弦
、余弦定理求得角A的值,再利用正弦定理和比例性质求得22bcasinBsinCsinA=,结合△ABC的面积求出a的值.△ABC中,由cos2A﹣cos2B+sin2C=sinBsinC14=,得1-sin2A-(1-sin2B)+s
in2C=sin2B+sin2C﹣sin2A=sinBsinC,∴b2+c2﹣a2=bc,由余弦定理得cosA222122bcabc+−==,又A∈(0,π),∴A3=;由正弦定理abcsinAsinBsinC==,∴22bcasinBsinCsinA=,即22143bcas
in=,化简得a2=3bc;又△ABC的面积为S△ABC12=bcsinA3=,∴bc=4,∴a2=12,解得a=23.故答案为23.16.3032根据已知条件求得na,进而求得nb,利用分组求和法求得2021S.设等差数列na的公差为d,由于a1,a3,a11成等比数列
,∴23111aaa=,即(a5-2d)2=(a5-4d)·(a5+6d).∴14d2=3a5d.又d≠0,a5=14,知d=3,因此an=a5+(n-5)×3=3n-1,bn=(-1)n+1(3n-1).∴S2021=b1+b2+b3+…+b2021=b1+
(b2+b3)+(b4+b5)+…+(b2020+b2021)2310103032=+=.故答案为:303217.(1)根据题意求1nnbb+及1b,即可得到数列nb是等比数列;(2)根据(1)得到数列n
b的通项公式及前n项和,然后根据题意将2nS和数列nb的前n项和联系起来,得到2nS,进而得22nS+,最后利用作差法比较2(1)133nnS+++与233nnS+的大小即可.(1)由题意得21221121212113312332223111222nnnnnnnnanannan
bbananan+−+−−−++++++++====++++++,且11332ba=+=,所以数列nb是以3为首项,3为公比的等比数列.(2)由(1)知,3nnb=,所以()11231333132nnnbbb+−−+++==−….因为2112nnban−=++,*
nN,所以123112nnban−−=+−+,……23122ba=++,11112ba=++,所以()121321(1)22nnnnnbbbaaa−++++=+++++…….而212212nnnSaaaa−=++++…,11212133…−−=++++n
naaaa,()13214…−=+++naaa.所以1212233242324622nnnnnSnn++−+=−=−−−,故222222232(1)4(1)6232812nnnSnnnn+++=−+−+−=−−−,而()2(1)2(1)221113333333
33+++++++++−=−nnnnnnnnSSSS,()221211232893232433+++=−−−−−−−nnnnnnn,()2114403nnn+=+,故2(1)213333nnnn
SS++++.18.(1)2nna=;(2)()()221nnn++.(1)由题意结合数列na与nS的关系可得12nnaa−=,进而可得na是公比2q=的等比数列,再由等比数列的通项公式即可得解;(2)由题意()22221111nnbnn+=−+
,再由裂项相消法即可得解.(1)由12nnaaS=+可得当2n时,1112nnaaS−−=+,∴1122nnnnnaaSSa−−−=−=,即12nnaa−=,又12a=,∴na是公比2q=的等比数列,
∴112nnnaaq−==;(2)由(1)知,()()()221log1log21nnnbnannn=+=+=+,∴()()2222221211111nnnbnnnn++==−++,∴()22222211111112231nTnn
=−+−++−+()22222211111112231nn=−+−++−+()()()2221111nnnn+=−=++.19.(I)1,2,4;(II)数列A:2,2,2,2,…;(III)819(I)先计算数列
A的前4项,然后利用差数列的定义写出A的前3项;(II)由差数列定义知常数列即满足题意;(III)根据差数列的定义利用累加法可求得数列na的通项公式,然后利用数列的第19项和第92项即可求得首项的值.(I)数列A:2,3
,5,9,数列A:1,2,4(II)数列A:2,2,2,2,…(III)数列(A):1,1,1,1,…,设数列A:k,k+1,k+2,k+3,…则数列A:a2-a1=ka3-a2=k+1…()12nnaakn−−=+−以上叠加得()()()11212nnnaank−−−=−+,即(
)()()11212nnnanka−−=−++则19192118179914591akaaka=++=++,则154819ka=−=.20.(1)22143xy+=;(2)直线方程为2x=,(2,0)M或240xy+−
=,3(1,)2M.(1)由离心率得12ca=,由直线过短轴端点得3b=,从而可求出a,得椭圆方程;(2)分类讨论,斜率不存在的直线及斜率存在的切线,斜率存在的切线用0=可求解.(1)直线l与y轴交点为(0,3)−,它是椭圆短
轴端点,则3b=,又12cea==,所以22214aba−=,解得2a=.∴椭圆方程为22143xy+=;(2)过(2,1)P斜率不存在的直线为2x=,是椭圆的切线,此时切点为(2,0)M.过(2,1)P斜率存在
的切线方程设为1(2)ykx−=−,由221431(2)xyykx+=−=−得222(34)8(12)161680kxkkkk++−+−−=,∴222264(12)4(34)(16168)96(21)0kkkkkk=−−+−−
=−+=,12k=−,此时121xx==,1232yy==,即3(1,)2M.直线方程为11(2)2yx−=−−,即240xy+−=.切线方程为2x=,(2,0)M或240xy+−=,3(1,)2M.21.(Ⅰ)18;(Ⅱ)24
nnTn=+.(1)根据等差数列na满足132aa+=−,1575S=,列出关于首项1a、公差d的方程组,解方程组可得1a与d的值,根据等差数列的求和公式可得9S递的值;(2)由(1)知3nan=−,从而可得()()()()11111441212nnnbaannnn+===
−++++++,利用裂项相消法求解即可.试题解析:(I)设数列na的公差为d,则112221510575adad+=−+=即1111510575adad+=−+=,解得121ad=−=,所以()998921182S=−+=.(也可利用等差数列的性质解答)(II)由(I)知(
)2113nann=−+−=−,()()()()11111441212nnnbaannnn+===−++++++,123nnTbbbb=++++=111111233412nn−+−+−++11.2224nnn=−=++22.(
1)22142xy+=;(2),存在点()2,0A,()2,0B−或()2,0A−,()2,0B,使得APBQ为定值,该定值为2.解:(1)因为点61,2M在椭圆C上,所以221123ab+=.由题意知(),0Fc−,因为点N与点F关于直线yx=对称,所以点
N的坐标为()0,Nc−,代入椭圆C的方程,得221cb=,即2221abb−=,所以222ab=,与221123ab+=联立并求解,得24a=,22b=,所以椭圆C的标准方程为22142xy+=.(2)存在点A,B,使得APBQ为定值.当直线l的斜率存在时,设其方程为ykxm
=+,将ykxm=+代入22142xy+=,得()222124240kxkmxm+++−=,则()()()2224412240kmkm=−+−=,得2242mk=+.设()(),00Att,则(),0Bt−,点(),0At到直线l的距离21tkmAPk+=+,点(),0Bt−到直线l的距离
21tkmBQk−+=+,所以()22222224211tkmtkAPBQkk−+−==++,当242t−=,即2t=时,2APBQ=,为定值,所以存在点()2,0A,()2,0B−或()2,0A−,()2,0B,使得2APBQ=.当直线l的斜率不存在时
,直线l的方程为2x=,()2,0A,()2,0B−或()2,0A−,()2,0B均满足2APBQ=.综上,存在点()2,0A,()2,0B−或()2,0A−,()2,0B,使得APBQ为定值,该定值为2.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.
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