资源描述
河北省容城博奥学校2026届数学高二第一学期期末预测试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.若抛物线x=﹣my2的焦点到准线的距离为2,则m=()
A.﹣4 B.
C. D.±
2.某双曲线的一条渐近方程为,且焦点为,则该双曲线的方程是( )
A. B.
C. D.
3.抛物线的准线方程是,则a的值为()
A.4 B.
C. D.
4.已知点是椭圆上的任意一点,过点作圆:的切线,设其中一个切点为,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,点在双曲线上.若为钝角三角形,则的取值范围是
A. B.
C. D.
6. “直线的斜率不大于0”是“直线的倾斜角为钝角”的()
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
7.某次数学考试试卷评阅采用“双评+仲裁”的方式,规则如下:两位老师独立评分,称为一评和二评,当两者所评分数之差的绝对值小于或等于分时,取两者平均分为该题得分;当两者所评分数之差的绝对值大于分时,再由第三位老师评分,称之为仲裁,取仲裁分数和一、二评中与之接近的分数的平均分为该题得分.如图所示,当,,时,则()
A. B.
C.或 D.
8. “”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
9.直线的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
10.已知命题,命题,,则下列命题中为真命题的是
A. B.
C. D.
11.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线的距离为()
A. B.
C. D.
12.如图,在四棱锥中,底面ABCD是平行四边形,已知,,,,则( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知函数,是其导函数,若曲线的一条切线为直线:,则的最小值为___________.
14.已知斜率为1的直线经过椭圆的左焦点,且与椭圆交于,两点,若椭圆上存在点,使得的重心恰好是坐标原点,则椭圆的离心率______.
15.已知为抛物线:的焦点,为抛物线上在第一象限的点.若为的中点,为抛物线的顶点,则直线斜率的最大值为______.
16.计算:________
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)已知是等差数列的前n项和,且,
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前n项和
18.(12分)如图,在正方体中, E为的中点
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)求直线与平面所成角的正弦值
19.(12分)双曲线 ,离心率 ,虚轴长为 2
(1)求双曲线的标准方程;
(2)经过点的直线与双曲线相交于两点,且为的中点,求直线的方程
20.(12分)已知抛物线的方程为,点,过点的直线交抛物线于两点
(1)求△OAB面积的最小值(为坐标原点);
(2)是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由
21.(12分)已知椭圆的方程为,双曲线的左、右焦点分别是的左、右顶点,而的左、右顶点分别是的左、右焦点
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线恒有两个不同的交点和,且(其中为原点),求的取值范围
22.(10分)已知圆,圆心在直线上
(1)求圆的标准方程;
(2)求直线被圆截得的弦的长
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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、D
【解析】把抛物线的方程化为标准方程,由焦点到准线的距离为,即可得到结果,得到答案.
【详解】由题意,抛物线,可得,
又由抛物线的焦点到准线的距离为2,即,解得.
故选D.
【点睛】本题主要考查了抛物线的标准方程,以及简单的几何性质的应用,其中解答中熟记抛物线的焦点到准线的距离为是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.
2、D
【解析】设双曲线的方程为,利用焦点为求出的值即可.
【详解】因为双曲线的一条渐近方程为,且焦点为,
所以可设双曲线的方程为,
则,,
所以该双曲线方程为.
故选:D.
3、C
【解析】先求得抛物线的标准方程,可得其准线方程,根据题意,列出方程,即可得答案.
【详解】由题意得抛物线的标准方程为,准线方程为,
又准线方程是,所以,
所以.
故选:C
4、B
【解析】设,得到,利用椭圆的范围求解.
【详解】解:设,
则,
,
,
因为,
所以,即,
故选:B
5、C
【解析】根据双曲线的几何性质,结合余弦定理分别讨论当为钝角时的取值范围,根据双曲线的对称性,可以只考虑点在双曲线上第一象限部分即可.
【详解】由题:双曲线:的左、右焦点分别为,,点在双曲线上,
必有,若为钝角三角形,根据双曲线的对称性不妨考虑点在双曲线第一象限部分:
当为钝角时,在中,设,
有,,
即,,
所以
;
当时,所在直线方程,所以,,
,根据图象可得要使,点向右上方移动,
此时,
综上所述:的取值范围是.
故选:C
【点睛】此题考查双曲线中焦点三角形相关计算,关键在于根据几何意义结合特殊情况分类讨论,体现数形结合思想.
6、B
【解析】直线倾斜角的范围是[0°,180°),直线斜率为倾斜角(不为90°)的正切值,据此即可判断求解.
【详解】直线的斜率不大于0,则直线l斜率可能等于零,此时直线倾斜角为0°,不为钝角,故“直线的斜率不大于0”不是“直线的倾斜角为钝角”充分条件;
直线的倾斜角为钝角时,直线的斜率为负,满足直线的斜率不大于0,即“直线的倾斜角为钝角”是“直线的斜率不大于0”的充分条件,“直线的斜率不大于0”是“直线的倾斜角为钝角”的必要条件;
综上,“直线的斜率不大于0”是“直线的倾斜角为钝角”的必要不充分条件.
故选:B.
7、B
【解析】按照框图考虑成立和不成立即可求解.
【详解】因为,,,所以输入,当成立时,,即,
解得,,满足条件;当不成立时,,即,解得,,不满足条件;
故.
故选:B.
8、B
【解析】求出的等价条件,结合充分条件和必要条件的定义判断可得出结论.
【详解】,因“”“”且“”“”,
因此,“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
9、D
【解析】若直线倾斜角为,由题设有,结合即可得倾斜角的大小.
【详解】由直线方程,若其倾斜角为,则,而,
∴.
故选:D
10、D
【解析】命题是假命题,命题是真命题,根据复合命题的真值表可判断真假.
【详解】因为,故命题是假命题,又命题是真命题,故为假,为假,为假,为真命题,故选D.
【点睛】复合命题的真假判断有如下规律:
(1)或:一真比真,全假才假;(2)且:全真才真,一假比假;
(3):真假相反.
11、B
【解析】由题意可知圆心在第一象限,设圆心的坐标为,可得圆的半径为,写出圆的标准方程,利用点在圆上,求得实数的值,利用点到直线的距离公式可求出圆心到直线的距离.
【详解】由于圆上的点在第一象限,若圆心不在第一象限,
则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必在第一象限,
设圆心的坐标为,则圆的半径为,
圆的标准方程为.
由题意可得,
可得,解得或,
所以圆心的坐标为或,
圆心到直线的距离均为;
圆心到直线的距离均为
圆心到直线的距离均为;
所以,圆心到直线的距离为.
故选:B.
【点睛】本题考查圆心到直线距离的计算,求出圆的方程是解题的关键,考查计算能力,属于中等题.
12、A
【解析】利用空间向量加法法则直接求解
【详解】连接BD,如图,
则
故选:A
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13、
【解析】设直线与曲线相切的切点为,借助导数的几何意义用表示出m,n即可作答.
【详解】设直线与曲线相切的切点为,而,则直线的斜率,
于是得,即,
由得,而,于是得,即
因,则,,当且仅当时取“=”,
所以的最小值为.
故答案为:
【点睛】结论点睛:函数y=f(x)是区间D上的可导函数,则曲线y=f(x)在点处的切线方程为:.
14、
【解析】设点,,坐标分别为,则根据题意有,分别将点,,的坐标代入椭圆方程得,然后联立直线与椭圆方程,利用韦达定理得到和的值,代入得到关于的齐次式,然后解出离心率.
【详解】设,,坐标分别为,
因为的重心恰好是坐标原点,则,
则,代入椭圆方程可得,
其中,所以……①
因为直线的斜率为,且过左焦点,则的方程为:,
联立方程消去可得:,
所以,……②
所以……③,
将②③代入①得,从而.
故答案为:
【点睛】本题考查椭圆的离心率求解问题,难度较大.解答时,注意,,三点坐标之间的关系,注意韦达定理在解题中的运用.
15、1
【解析】由题意,可得,设,,,根据是线段的中点,求出的坐标,可得直线的斜率,利用基本不等式即可得结论
【详解】解:由题意,可得,设,,,,
是线段的中点,则,,
,当且仅当时取等号,
直线的斜率的最大值为1
故答案为:1
16、
【解析】根据无穷等比数列的求和公式直接即可求出答案.
【详解】.
故答案为:.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、(1)
(2)
【解析】(1)设等差数列的首项、公差,由列出关于首项、公差的方程组,解方程组可得与的值,从而可得数列的通项公式;
(2)由(1)可知,利用裂项相消法可求数列的前n项和.
小问1详解】
依题意:设等差数列的首项为,公差为,则解得
所以数列的通项公式为
【小问2详解】
由(1)可知
因为,所以,
所以.
18、(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ).
【解析】(Ⅰ)证明出四边形为平行四边形,可得出,然后利用线面平行的判定定理可证得结论;也可利用空间向量计算证明;
(Ⅱ)可以将平面扩展,将线面角转化,利用几何方法作出线面角,然后计算;也可以建立空间直角坐标系,利用空间向量计算求解 .
【详解】(Ⅰ)[方法一]:几何法
如下图所示:
在正方体中,且,且,
且,所以,四边形为平行四边形,则,
平面,平面,平面;
[方法二]:空间向量坐标法
以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
设正方体的棱长为,则、、、,,,
设平面的法向量为,由,得,
令,则,,则.
又∵向量,,
又平面,平面;
(Ⅱ)[方法一]:几何法
延长到,使得,连接,交于,
又∵,∴四边形为平行四边形,∴,
又∵,∴,所以平面即平面,
连接,作,垂足为,连接,
∵平面,平面,∴,
又∵,∴直线平面,
又∵直线平面,∴平面平面,
∴在平面中的射影在直线上,∴直线为直线在平面中的射影,∠为直线与平面所成的角,
根据直线直线,可知∠为直线与平面所成的角.
设正方体的棱长为2,则,,∴,
∴,
∴,
即直线与平面所成角的正弦值为.
[方法二]:向量法
接续(I)的向量方法,求得平面平面的法向量,
又∵,∴,
∴直线与平面所成角的正弦值为.
[方法三]:几何法+体积法
如图,设的中点为F,延长,易证三线交于一点P
因为,
所以直线与平面所成的角,即直线与平面所成的角
设正方体的棱长为2,在中,易得,
可得
由,得,
整理得
所以
所以直线与平面所成角的正弦值为
[方法四]:纯体积法
设正方体的棱长为2,点到平面的距离为h,
在中,,
,
所以,易得
由,得,解得,
设直线与平面所成的角为,所以
【整体点评】(Ⅰ)的方法一使用线面平行的判定定理证明,方法二使用空间向量坐标运算进行证明;
(II)第一种方法中使用纯几何方法,适合于没有学习空间向量之前的方法,有利用培养学生的集合论证和空间想象能力,第二种方法使用空间向量方法,两小题前后连贯,利用计算论证和求解,定为最优解法;方法三在几何法的基础上综合使用体积方法,计算较为简洁;方法四不作任何辅助线,仅利用正余弦定理和体积公式进行计算,省却了辅助线和几何的论证,不失为一种优美的方法.
19、(1)
(2)
【解析】(1)根据题意求出即可得出;
(2)利用点差法求出直线斜率即可得出方程.
【小问1详解】
∵,,∴,,
∵,∴,∴,
∴双曲线的标准方程为;
【小问2详解】
设以定点为中点的弦的端点坐标为,
可得,,
由在双曲线上,可得:,
两式相减可得以定点为中点的弦所在的直线斜率为:
则以定点为中点的弦所在的直线方程为,即为,
联立方程得:,,符合,
∴直线的方程为:.
20、(1);
(2)是,该定值.
【解析】(1)根据弦长公式、点到直线距离公式,结合三角形面积公式进行求解即可;
(2)根据两点间距离公式,结合一元二次方程根与系数的关系进行求解即可.
【小问1详解】
显然直线存在斜率,设直线的方程为:,
所以有,设,
则有,
,
原点到直线的距离为:,
△OAB的面积为:,
当时,有最小值,最小值为;
【小问2详解】
是定值,理由如下:
由(1)可知:,,
【点睛】关键点睛:利用一元二次方程根与系数关系是解题的关键.
21、(1);(2)
【解析】(1)求出椭圆的焦点和顶点,即得双曲线的顶点和焦点,从而易求得标准方程;
(2)将代入,得
由直线与双曲线交于不同的两点,得的取值范围,设,由韦达定理得则
代入可求得的范围
【详解】(1)设双曲线的方程为,
则,再由,得
故的方程为
(2)将代入,
得
由直线与双曲线交于不同的两点,得
①
设
则
又,得,
,即,解得②
由①②得<k2<1,
故的取值范围
【点睛】本题考查双曲线的标准方程,考查直线与双曲线相交中的范围问题.应注意:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围
(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围
(4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围
(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围
22、(1);(2)
【解析】(1)由圆的一般式方程求出圆心代入直线即可求出得值,即可求解;
(2)先计算圆心到直线的距离,利用即可求弦长.
【详解】(1)由圆,可得
所以圆心为,半径
又圆心在直线上,即,解得
所以圆的一般方程为,
故圆的标准方程为
(2)由(1)知,圆心,半径
圆心到直线的距离
则直线被圆截得的弦的长为
所以,直线被圆截得弦的长为
【点睛】方法点睛:圆的弦长的求法
(1)几何法,设圆的半径为,弦心距为,弦长为,则;
(2)代数法,设直线与圆相交于,,联立直线与圆的方程,消去得到一个关于的一元二次方程,从而可求出,,根据弦长公式,即可得出结果.
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