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吉林省白城市第十四中学2025-2026学年高二数学第一学期期末考试试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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.已知抛物线的焦点为,过点且倾斜角为锐角的直线与交于、两点,过线段的中点且垂直于的直线与的准线交于点,若,则的斜率为()
A. B.
C. D.
2.函数的单调增区间为()
A. B.
C. D.
3.连续抛掷一枚均匀硬币3次,事件“至少2次出现正面”的对立事件是( )
A.只有2次出现反面 B.至少2次出现正面
C.有2次或3次出现正面 D.有2次或3次出现反面
4.设,命题“若,则或”的否命题是( )
A.若,则或
B.若,则或
C.若,则且
D.若,则且
5.已知向量,满足条件,则的值为( )
A.1 B.
C.2 D.
6.已知数列满足,,则()
A. B.
C. D.
7.已知,,,执行如图所示的程序框图,输出值为()
A. B.
C. D.
8.已知直线在两个坐标轴上的截距之和为7,则实数m的值为()
A.2 B.3
C.4 D.5
9.设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为( )
A.4 B.8
C.16 D.32
10.设是虚数单位,则复数对应的点在平面内位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
11.直线被椭圆截得的弦长是
A. B.
C. D.
12.已知,,且,则向量与的夹角为()
A. B.
C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知双曲线的左、右焦点分别为,,点是圆上一个动点,且线段的中点在的一条渐近线上,若,则的离心率的取值范围是________
14.已知向量,,且,则实数______.
15.与直线和直线的距离相等的直线方程为______
16.命题“任意,”为真命题,则实数a的取值范围是______.
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)如图,在三棱锥中,侧面PBC是边长为2的等边三角形,M,N分别为AB,AP的中点.过MN的平面与侧面PBC交于EF
(1)求证:;
(2)若平面平面ABC,,求直线PB与平面PAC所成角的正弦值
18.(12分)已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)设存在两个极值点,且,若,求证:.
19.(12分)已知椭圆经过点,
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线的倾斜角为锐角,与圆相切,与椭圆交于、两点,且的面积为,求直线的方程
20.(12分)给出以下三个条件:①;②,,成等比数列;③.请从这三个条件中任选一个,补充到下面问题中,并完成作答.若选择多个条件分别作答,以第一个作答计分
已知公差不为0的等差数列的前n项和为,,______
(1)求数列的通项公式;
(2)若,令,求数列的前n项和
21.(12分)已知圆C的圆心为,且圆C经过点
(1)求圆C的一般方程;
(2)若圆与圆C恰有两条公切线,求实数m的取值范围
22.(10分)已知数列的前n项和为,满足,
(1)求证:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)设,为数列的前n项和,
①求;
②若不等式对任意的正整数n恒成立,求实数的取值范围
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】设直线的方程为,其中,设点、、,将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,求出、,根据条件可求得的值,即可得出直线的斜率.
【详解】抛物线的焦点为,设直线的方程为,其中,
设点、、,
联立可得,,,
所以,,
,,
直线的斜率为,则直线的斜率为,
所以,,
因为,则,因为,解得,
因此,直线的斜率为.
故选:C.
2、D
【解析】先求定义域,再求导数,令解不等式,即可.
【详解】函数的定义域为
令,解得
故选:D
【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性,属于中档题.
3、D
【解析】根据对立事件的定义选择
【详解】对立事件是指事件A和事件B必有一件发生,连续抛掷一枚均匀硬币3次,“至少2次出现正面”即有2次或3次出现正面,对立事件为“有2次或3次出现反面”
故选:D
4、C
【解析】根据否命题的定义直接可得.
【详解】根据否命题的定义可得命题“若,则或”的否命题是若,则且,
故选:C.
5、A
【解析】先求出坐标,进而根据空间向量垂直的坐标运算求得答案.
【详解】因为,所以,解得.
故选:A.
6、A
【解析】根据递推关系依次求出即可.
【详解】,,
,,,.
故选:A.
7、A
【解析】模拟程序运行可得程序框图的功能是计算并输出三个数中的最小数,计算三个数判断作答.
【详解】模拟程序运行可得程序框图的功能是计算并输出三个数中的最小数,
因,,,
则,不成立,则,不成立,则,
所以应输出的x值为.
故选:A
8、C
【解析】求出直线方程在两坐标轴上的截距,列出方程,求出实数m的值.
【详解】当时,,故不合题意,故,,令得:,令得:,故,解得:.
故选:C
9、B
【解析】因为,可得双曲线的渐近线方程是,与直线联立方程求得,两点坐标,即可求得,根据的面积为,可得值,根据,结合均值不等式,即可求得答案.
【详解】
双曲线的渐近线方程是
直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点
不妨设为在第一象限,在第四象限
联立,解得
故
联立,解得
故
面积为:
双曲线
其焦距为
当且仅当取等号
的焦距的最小值:
故选:B.
【点睛】本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
10、A
【解析】计算出复数即可得出结果.
【详解】由于,对应的点的坐标为,在第一象限,
故选:A.
11、A
【解析】直线y=x+1代入,得出关于x的二次方程,求出交点坐标,即可求出弦长
【详解】将直线y=x+1代入,可得,
即5x2+8x﹣4=0,
∴x1=﹣2,x2,
∴y1=﹣1,y2,
∴直线y=x+1被椭圆x2+4y2=8截得的弦长为
故选A
【点睛】本题查直线与椭圆的位置关系,考查弦长的计算,属于基础题
12、B
【解析】先求出向量与的夹角的余弦值,即可求出与的夹角.
【详解】,
所以,
∴,∴,
∴,
又∵,
∴与的夹角为.
故选:B.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13、
【解析】设,,因为点是线段中点,所以有,代入坐标求出点的轨迹为圆,因为点在渐近线上,所以圆与渐近线有公共点,利用点到直线的距离求出临界状态下渐近线的斜率,数形结合求出有公共点时渐近线斜率的范围,从而求出离心率的范围.
【详解】解:设,,因为点是线段的中点,所以有,即有,因为点在圆上,所以满足:,代入可得:,即,所以点的轨迹是以为圆心,以1为半径的圆,如图所示:
因为点在渐近线上,所以圆与渐近线有公共点,当两条渐近线与圆恰好相切时为临界点,则:圆心到渐近线的距离为,
因为,所以,即,且,所以,此时,,当时,渐近线与圆有公共点,.
故答案为:.
14、
【解析】利用向量平行的条件直接解出.
【详解】因为向量,,且,
所以,解得.
故答案为: .
15、
【解析】设直线方程为,根据两平行直线之间距离公式即可求解.
【详解】设该直线为:,则由两平行直线之间距离公式得:
,故该直线为:;
故答案为:.
16、
【解析】分离常数,将问题转化求函数最值问题.
【详解】任意,恒成立恒成立,故只需,记,,易知,所以.
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)证明见解析
(2)
【解析】(1)由题意先证明平面PBC,然后由线面平行的性质定理可证明.
(2)由平面平面ABC,取BC中点O,则平面ABC,可得,由条件可得,以O坐标原点,分别以OB,AO,OP为x,y,z轴建立空间直角坐标系,利用向量法求解即可.
【小问1详解】
因为M,N分别为AB,AP的中点,所以,
又平面PBC,所以平面PBC,
因为平面平面,所以
【小问2详解】
因为平面平面ABC,取BC中点O,
连接PO,AO,因为是等边三角形,所以,
所以平面ABC,故,又因,
所以,以O为坐标原点,分别以OB,AO,OP为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
可得:,,,,,
所以,,,
设平面PAC的法向量为,则,则,
令,得,,所以,
所以直线PB与平面PAC所成角的正弦值为
18、(1)在和上单调递增,在上单调递减;
(2)证明见解析
【解析】(1)首先求出函数的导函数,再令、,分别求出函数的单调区间;
(2)先求出,构造函数,求出函数的导数,得到函数的单调区间,求出函数的最小值,从而证明结论
【小问1详解】
解:当时,,所以,令,解得或,令,解得,所以函数在和上单调递增,在上单调递减;
【小问2详解】
解:,
,,
因为存在两个极值点,,所以存在两个互异的正实数根,,
所以,,则,所以,
所以
,
令,
则,
,,
在上单调递减,
,而,
即,
19、(1)
(2)
【解析】(1)将点M、N的坐标代入椭圆方程计算,求出a、b的值即可;
(2)设l的方程为:,,根据直线与圆的位置关系可得,直线方程联立椭圆方程并消去y,利用韦达定理表示出,根据弦长公式求出,进而列出关于k的方程,解之即可.
【小问1详解】
椭圆经过点,
则,解得,
【小问2详解】
设l的方程为:
与圆相切
设点,
,
则,
,
,
,
,
,,
,,,
故,
20、(1)
(2)
【解析】(1)若选①,则根据等差数列的前n项和公式,结合,求得公差,可得答案; 若选②,则根据,,成等比数列,列出方程,结合,求得公差,可得答案; 若选③,则根据,列出方程,结合,求得公差,可得答案;
(2)由(1)可得的表达式,利用错位相减法,求得答案.
【小问1详解】
设数列的公差为d
选择①,由题意得,又,则,所以;
选择②,由,,成等比数列,得,即,
解得,或(舍去),所以;
选择③,由,得,解得,所以
【小问2详解】
由题意知,
∴①
②
①-②得
∴,即.
21、(1)
(2)
【解析】(1)设圆C的一般方程为.由圆C的圆心和圆C经过点求解;
(2)根据圆与圆C恰有两条公切线,由圆O与圆C相交求解.
【小问1详解】
解:设圆C的一般方程为
∵圆C的圆心,
∴即
又圆C经过点,
∴
解得
经检验得圆C的一般方程为;
【小问2详解】
由(1)知圆C的圆心为,半径为5
∵圆与圆C恰有两条公切线,
∴圆O与圆C相交
∴
∵,
∴
∴m的取值范围是
22、(1)证明见解析,
(2)①;②
【解析】(1)由得到,即可得到,从而得证,即可求出的通项公式,从而得到的通项公式;
(2)①由(1)可得,再利用错位相减法求和即可;
②利用作差法证明的单调性,即可得到,即可得到,再解一元二次不等式即可;
【小问1详解】
证明:由,,当时,可得,解得,
当时,,
又,两式相减得,
所以,所以,即,
则数列是首项为,公比为的等比数列;
所以,所以
【小问2详解】
解:①由(1)可得,所以,所以,所以,所以
整理得
②由①知,所以,即单调递增,所以,因为不等式对任意的正整数n恒成立,所以,即,解得或,即
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