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西藏示范名校2025年数学高二上期末检测试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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.用数学归纳法时,从“k到”左边需增乘的代数式是()
A. B.
C. D.
2.已知函数.若数列的前n项和为,且满足,,则的最大值为()
A.9 B.12
C.20 D.
3.在四棱锥中,四边形为菱形,平面,是中点,下列叙述正确的是()
A.平面 B.平面
C.平面平面 D.平面平面
4.我国古代数学典籍《四元玉鉴》中有如下一段话:“河有汛,预差夫一千八百八十人筑堤,只云初日差六十五人,次日转多七人,今有三日连差三百人,问已差人几天,差人几何?”其大意为“官府陆续派遣1880人前往修筑堤坝,第一天派出65人,从第二天开始每天派出的人数比前一天多7人.已知最后三天一共派出了300人,则目前一共派出了多少天,派出了多少人?”()
A.6天 495人 B.7天 602人
C.8天 716人 D.9天 795人
5.直线的倾斜角为()
A B.
C. D.
6.如图,是对某位同学一学期次体育测试成绩(单位:分)进行统计得到的散点图,关于这位同学的成绩分析,下列结论错误的是()
A.该同学的体育测试成绩总的趋势是在逐步提高,且次测试成绩的极差超过分
B.该同学次测试成绩的众数是分
C.该同学次测试成绩的中位数是分
D.该同学次测试成绩与测试次数具有相关性,且呈正相关
7.命题:“∃x<1,x2<1”的否定是( )
A.∀x≥1,x2<1 B.∃x≥1,x2≥1
C.∀x<1,x2≥1 D.∃x<1,x2≥1
8.若复数满足,则复平面内表示的点位于()
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
9.设双曲线:的左、右焦点分别为、,P为C上一点,且,,则双曲线的渐近线方程为()
A. B.
C. D.
10.若椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,则椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
11.数学家欧拉在1765年发现,任意三角形的外心、重心、垂心位于同一条直线上,这条直线称为欧拉线.已知的顶点,,若其欧拉线的方程为,则顶点的坐标为()
A. B.
C. D.
12.抛物线的焦点坐标是()
A. B.
C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知椭圆的短轴长为2,上顶点为,左顶点为,左、右焦点分别是,,且的面积为,点为椭圆上的任意一点,则的取值范围是______.
14.某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为的长方形纸,对折1次共可以得到,两种规格的图形,它们的面积之和,对折2次共可以得到,,三种规格的图形,它们的面积之和,以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为______;如果对折次,那么______.
15.若椭圆的焦点在轴上,且长轴长是短轴长的2倍,则______.
16.已知不等式有且只有两个整数解,则实数a的范围为___________
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.(12分)求满足下列条件的双曲线的标准方程
(1)焦点在x轴上,实轴长为4,实半轴长是虚半轴长的2倍;
(2)焦点在y轴上,渐近线方程为,焦距长为
18.(12分)如图,在四棱锥中,底面为正方形,底面,,为棱的中点.
(1)求直线与所成角的余弦值;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求二面角的余弦值.
19.(12分)某情报站有.五种互不相同的密码,每周使用其中的一种密码,且每周都是从上周末使用的四种密码中等可能地随机选用一种.设第一周使用密码,表示第周使用密码的概率
(1)求;
(2)求证:为等比数列,并求的表达式
20.(12分)已知几何体中,平面平面,是边长为4的菱形,,是直角梯形,,,且
(1)求证:;
(2)求平面与平面所成角的余弦值
21.(12分)已知动点M到定点和的距离之和为4
(1)求动点轨迹的方程;
(2)若直线交椭圆于两个不同的点A,B,O是坐标原点,求的面积
22.(10分)已知直线,,,其中与的交点为P
(1)求过点P且与平行的直线方程;
(2)求以点P为圆心,截所得弦长为8的圆的方程
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、C
【解析】分别求出n=k时左端的表达式,和n=k+1时左端的表达式,比较可得“n从k到k+1”左端需增乘的代数式
【详解】当n=k时,左端=(k+1)(k+2)(k+3)…(2k),
当n=k+1时,左端=(k+2)(k+3)…(2k)(2k+1)(2k+2),
∴左边需增乘的代数式是
故选:C
【点睛】本题考查用数学归纳法证明等式,分别求出n=k时左端的表达式和n=k+1时左端的表达式,是解题的关键
2、C
【解析】先得到及递推公式,要想最大,则分两种情况,负数且最小或为正数且最大,进而求出最大值.
【详解】①,当时,,当时,②,所以①-②得:,整理得:,所以,或,
当是公差为2的等差数列,且时,最小,最大,此时,所以,此时;
当且是公差为2的等差数列时,最大,最大,此时,所以,此时
综上:的最大值为20
故选:C
【点睛】方法点睛:数列相关的最值求解,要结合题干条件,使用不等式放缩,函数单调性或导函数等进行求解.
3、D
【解析】利用反证法可判断A选项;利用面面垂直的性质可判断BC选项;利用面面垂直的判定可判断D选项.
【详解】对于A选项,因为四边形为菱形,则,
平面,平面,平面,
若平面,因为,则平面平面,
事实上,平面与平面相交,假设不成立,A错;
对于B选项,过点在平面内作,垂足为点,
平面,平面,则,
,,平面,
而过作平面的垂线,有且只有一条,故与平面不垂直,B错;
对于C选项,过点在平面内作,垂足为点,
因为平面,平面,则,
,,则平面,
若平面平面,过点在平面内作,垂足为点,
因为平面平面,平面平面,平面,平面,
而过点作平面的垂线,有且只有一条,即、重合,
所以,平面平面,所以,,
但四边形为菱形,、不一定垂直,C错;
对于D选项,因为四边形为菱形,则,
平面,平面,,
,平面,
因为平面,因此,平面平面平面,D对.
故选:D.
4、B
【解析】根据题意,设每天派出的人数组成数列,可得数列是首项,公差数7的等差数列,解方程可得所求值
【详解】解:设第天派出的人数为,则是以65为首项、7为公差的等差数列,且,,
∴,,
∴天
则目前派出的人数为人,
故选:B
5、C
【解析】设直线倾斜角为,则,再结合直线的斜率与倾斜角的关系求解即可.
【详解】设直线的倾斜角为,则,
∵,所以.
故选:C
6、C
【解析】根据给定的散点图,逐一分析各个选项即可判断作答.
【详解】对于A,由散点图知,8次测试成绩总体是依次增大,极差为,A正确;
对于B,散点图中8个数据的众数是48,B正确;
对于C,散点图中的8个数由小到大排列,最中间两个数都是48,则次测试成绩的中位数是分,C不正确;
对于D,散点图中8个点落在某条斜向上的直线附近,则次测试成绩与测试次数具有相关性,且呈正相关,D正确.
故选:C
7、C
【解析】将特称命题否定为全称命题即可
【详解】根据含有量词的命题的否定,
则“∃x<1,x2<1”的否定是“∀x<1,x2≥1”.
故选:C.
8、A
【解析】根据复数的运算法则,求得,结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】由题意,复数满足,可得,
所以复数在复平面内对应的点的坐标为,位于第一象限.
故选:A.
9、B
【解析】根据双曲线定义结合,求得,在中,利用余弦定理求得之间的关系,即可得出答案.
【详解】解:因为在双曲线中,因为,
所以,
所以,
在中,,,
由余弦定理可得,
即,所以,
所以,
所以,
所以双曲线的渐近线方程为.
故选:B.
10、B
【解析】求出抛物线的焦点坐标,可得出的值,进而可求得椭圆的离心率.
【详解】抛物线的焦点坐标为,由已知可得,可得,
因此,该椭圆的离心率为.
故选:B.
11、A
【解析】设,计算出重心坐标后代入欧拉方程,再求出外心坐标,根据外心的性质列出关于的方程,最后联立解方程即可.
【详解】设,由重心坐标公式得,
三角形的重心为,,
代入欧拉线方程得:,
整理得:①
的中点为,,
的中垂线方程为,即
联立,解得
的外心为
则,
整理得:②
联立①②得:,或,
当,时,重合,舍去
顶点的坐标是
故选:A
【点睛】关键点睛:解决本题的关键一是求出外心,二是根据外心的性质列方程.
12、C
【解析】化为标准方程,利用焦点坐标公式求解.
【详解】抛物线的标准方程为,
所以抛物线的焦点在轴上,且,所以,
所以抛物线的焦点坐标为.
故选:C
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13、
【解析】根据的面积和短轴长得出a,b,c的值,从而得出的范围,得到关于的函数,从而求出答案
【详解】由已知得,故,∵的面积为,
∴,∴,又,
∴,,∴,
又,∴,
∴.
即的取值范围为.
故答案为
点睛】本题考查了椭圆的简单性质,函数最值的计算,熟练掌握椭圆的基本性质是解题的关键,属于中档题
14、 ①.5 ②.
【解析】(1)按对折列举即可;(2)根据规律可得,再根据错位相减法得结果.
【详解】(1)由对折2次共可以得到,,三种规格的图形,所以对着三次的结果有:,共4种不同规格(单位;
故对折4次可得到如下规格:,,,,,共5种不同规格;
(2)由于每次对着后的图形的面积都减小为原来的一半,故各次对着后的图形,不论规格如何,其面积成公比为的等比数列,首项为120,第n次对折后的图形面积为,对于第n此对折后的图形的规格形状种数,根据(1)的过程和结论,猜想为种(证明从略),故得猜想,
设,
则,
两式作差得:
,
因此,.
故答案为:;.
【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:
(1)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;
(2)对于结构,其中是等差数列,是等比数列,用错位相减法求和;
(3)对于结构,利用分组求和法;
(4)对于结构,其中是等差数列,公差为,则,利用裂项相消法求和.
解答题
15、4
【解析】根据椭圆焦点在轴上方程的特征进行求解即可.
【详解】因为椭圆的焦点在轴上,
所以有,因为长轴长是短轴长的2倍,所以有,
故答案为:4
16、
【解析】参变分离后研究函数单调性及极值,结合与相邻的整数点的函数值大小关系求出实数a的范围.
【详解】整理为:,即函数在上方及线上存在两个整数点,,故显然在上单调递增,在上单调递减,且与相邻的整数点的函数值为:,,,,显然有,要恰有两个整数点,则为0和1,此时,解得:,如图
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)(2)直接由条件解出即可得到双曲线方程.
【小问1详解】
由题意有,解得:,
则双曲线的标准方程为:
【小问2详解】
由题意有,解得:,
则双曲线的标准方程为:
18、(1);(2);(3).
【解析】以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,设.
(1)写出、的坐标,利用空间向量法计算出直线与所成角的余弦值;
(2)求出平面的一个法向量的坐标,利用空间向量法可计算得出直线与平面所成角的正弦值;
(3)求出平面的一个法向量的坐标,利用空间向量法可求得二面角的余弦值.
【详解】平面,四边形为正方形,设.
以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,如下图所示:
则、、、、、.
(1),,
,
所以,异面直线、所成角的余弦值为;
(2)设平面的一个法向量为,,,
由,可得,取,可得,则,
,,
因此,直线与平面所成角的正弦值为;
(3)设平面的一个法向量为,,,
由,可得,得,取,则,,
所以,平面的一个法向量为,
,
由图形可知,二面角为锐角,
因此,二面角的余弦值为.
【点睛】方法点睛:求空间角的常用方法:
(1)定义法:由异面直线所成角、线面角、二面角的定义,结合图形,作出所求空间角,再结合题中条件,解对应的三角形,即可求出结果;
(2)向量法:建立适当的空间直角坐标系,通过计算向量的夹角(两直线的方向向量、直线的方向向量与平面的法向量、两平面的法向量)的余弦值,即可求得结果.
19、(1),,,
(2)证明见解析,
【解析】(1)根据题意可得第一周使用A密码,第二周使用A密码的概率为0,第三周使用A密码的概率为,以此类推;
(2)根据题意可知第周从剩下的四种密码中随机选用一种,恰好选到A密码的概率为,进而可得,结合等比数列的定义可知为等比数列,利用等比数列的通项公式即可求出结果.
【小问1详解】
,,,
【小问2详解】
第周使用A密码,则第周必不使用A密码(概率为),然后第周从剩下的四种密码中随机选用一种,恰好选到A密码的概率为
故,即
故为等比数列且,公比
故,故
20、(1)证明见解析;(2).
【解析】(1)根据菱形的性质,结合面面垂直的性质定理、线面垂直的判定定理和性质进行证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,根据空间向量夹角公式进行求解即可.
【详解】(1)证明:连接,交于点,
∵四边形是菱形,∴,
∵平面平面,平面平面,,
∴平面,
∵平面,∴,
又,、平面,
∴平面,
∵平面,∴
(2)解:取的中点,连接,
∵是边长为4的菱形,,
∴,,
以为原点,,,所在直线分别为,,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
∴,,
设平面的法向量为,则,即,
令,则,,∴,
同理可得,平面的一个法向量为,
∴,
由图知,平面与平面所成角为锐角,
故平面与平面所成角余弦值为
21、(1);
(2).
【解析】(1)利用椭圆的定义即求;
(2)由直线方程与椭圆方程联立,可解得点,再利用三角形面积公式即求.
【小问1详解】
∵动点M到定点和的距离之和为4,
∴动点M的轨迹是以和为焦点的椭圆,可设方程为,
则,
故动点轨迹的方程为;
【小问2详解】
由可得,
∴或,
∴,又O是坐标原点,
∴的面积为.
22、(1);
(2).
【解析】(1)首先求、的交点坐标,根据的斜率,应用点斜式写出过P且与平行的直线方程;
(2)根据弦心距、弦长、半径的关系求圆的半径,结合P的坐标写出圆的方程.
【小问1详解】
联立、得:,可得,故,
又的斜率为,则过P且与平行的直线方程,
∴所求直线方程为.
【小问2详解】
由(1),P到的距离,
∴以P为圆心,截所得弦长为8的圆的半径,
∴所求圆的方程为.
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