河北省衡水市景縣梁集中學(xué)2024屆數(shù)學(xué)高二上期末質(zhì)量檢測試題含解析

河北省衡水市景縣梁集中學(xué)2024屆數(shù)學(xué)高二上期末質(zhì)量檢測試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．已知實(shí)數(shù)x，y滿足，則的取值范圍是（）A. B.C. D.2．已知橢圓的右焦點(diǎn)為，為坐標(biāo)原點(diǎn)，為軸上一點(diǎn)，點(diǎn)是直線與橢圓的一個交點(diǎn)，且，則橢圓的離心率為（）A. B.C. D.3．雙曲線的漸近線方程為（）A. B.C. D.4．函數(shù)的部分圖像為（）A. B.C. D.5．若，，則有（）A. B.C. D.6．已知函數(shù)，在上隨機(jī)任取一個數(shù)，則的概率為（）A. B.C. D.7．若是函數(shù)的極值點(diǎn)，則函數(shù)（）A.有最小值，無最大值 B.有最大值，無最小值C.有最小值，最大值 D.無最大值，無最小值8．已知向量是兩兩垂直的單位向量，且，則（）A.5 B.1C.-1 D.79．古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得在《幾何原本》中描述了圓錐曲線共性，并給出了圓錐曲線的統(tǒng)一定義，只可惜對這一定義歐幾里得沒有給出證明.經(jīng)過了500年，到了3世紀(jì)，希臘數(shù)學(xué)家帕普斯在他的著作《數(shù)學(xué)匯篇》中，完善了歐幾里得關(guān)于圓錐曲線的統(tǒng)一定義，并對這一定義進(jìn)行了證明.他指出，到定點(diǎn)的距離與到定直線的距離的比是常數(shù)的點(diǎn)的軌跡叫做圓錐曲線；當(dāng)時，軌跡為橢圓；當(dāng)時，軌跡為拋物線；當(dāng)時，軌跡為雙曲線.現(xiàn)有方程表示的曲線是雙曲線，則的取值范圍為（）A. B.C. D.10．已知向量，，且，則實(shí)數(shù)等于（）A.1 B.2C. D.11．在棱長為2的正方體中，是棱上一動點(diǎn)，點(diǎn)是面的中心，則的值為（）A.4 B.C.2 D.不確定12．執(zhí)行如圖的程序框圖，輸出的S的值為（）A. B.0C.1 D.2二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．展開式中，各項(xiàng)系數(shù)之和為1，則實(shí)數(shù)_______．（用數(shù)字填寫答案）14．中小學(xué)生的視力狀況受到社會的關(guān)注.某市有關(guān)部門從全市6萬名高一學(xué)生中隨機(jī)抽取400名學(xué)生，對他們的視力狀況進(jìn)行一次調(diào)查統(tǒng)計(jì)，將所得到的有關(guān)數(shù)據(jù)繪制成頻率分布直方圖，如圖所示，從左至右五個小組的頻率之比為，則抽取的這400名高一學(xué)生中視力在范圍內(nèi)的學(xué)生有______人.15．若，，，，與，，，，，，均為等差數(shù)列，則______16．若等比數(shù)列的前n項(xiàng)和為，且，則__________.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）如圖所示在多面體中，平面，四邊形是正方形，，，，.（1）求證：直線平面；（2）求平面與平面夾角的余弦值.18．（12分）城南公園種植了4棵棕櫚樹，各棵棕櫚樹成活與否是相互獨(dú)立的，成活率為p，設(shè)為成活棕櫚樹的株數(shù)，數(shù)學(xué)期望.（1）求p的值并寫出的分布列；（2）若有2棵或2棵以上的棕櫚樹未成活，則需要補(bǔ)種，求需要補(bǔ)種棕櫚樹的概率.19．（12分）已知橢圓的離心率為，短軸長為（1）求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）已知，A，B分別為橢圓的左、右頂點(diǎn)，過點(diǎn)A作斜率為的直線交橢圓于另一點(diǎn)E，連接EP并延長交橢圓于另一點(diǎn)F，記直線BF的斜率為．若，求直線EF的方程20．（12分）已知橢圓：（）的焦點(diǎn)坐標(biāo)為，長軸長是短軸長的2倍（1）求橢圓的方程；（2）已知直線不過點(diǎn)且與橢圓交于兩點(diǎn)，從下面①②中選取一個作為條件，證明另一個成立.①直線的斜率分別為，則；②直線過定點(diǎn).21．（12分）已知直線經(jīng)過點(diǎn)，，直線經(jīng)過點(diǎn)，且.(1)分別求直線，的方程；(2)設(shè)直線與直線的交點(diǎn)為，求外接圓的方程.22．（10分）已知數(shù)列滿足，（）.（1）證明：數(shù)列是等比數(shù)列，并求出數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）數(shù)列滿足：（），求數(shù)列的前項(xiàng)和.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】實(shí)數(shù)，滿足，通過討論，得到其圖象是橢圓、雙曲線的一部分組成的圖形，借助圖象分析可得的取值就是圖象上一點(diǎn)到直線距離范圍的2倍，求出切線方程根據(jù)平行直線距離公式算出最小值，和最大值的極限值即可得出答案.【題目詳解】因?yàn)閷?shí)數(shù)，滿足，所以當(dāng)時，，其圖象是位于第一象限，焦點(diǎn)在軸上的雙曲線的一部分（含點(diǎn)），當(dāng)時，其圖象是位于第四象限，焦點(diǎn)在軸上的橢圓的一部分，當(dāng)時，其圖象不存在，當(dāng)時，其圖象是位于第三象限，焦點(diǎn)在軸上的雙曲線的一部分，作出橢圓和雙曲線的圖象，其中圖象如下：任意一點(diǎn)到直線的距離所以，結(jié)合圖象可得的范圍就是圖象上一點(diǎn)到直線距離范圍的2倍，雙曲線，其中一條漸近線與直線平行，通過圖形可得當(dāng)曲線上一點(diǎn)位于時，取得最小值，無最大值，小于兩平行線與之間的距離的倍，設(shè)與其圖像在第一象限相切于點(diǎn)，由因?yàn)榛颍ㄉ崛ィ┧灾本€與直線的距離為此時，所以的取值范圍是故選：B【題目點(diǎn)撥】三種距離公式：（1）兩點(diǎn)間的距離公式：平面上任意兩點(diǎn)間的距離公式為；（2）點(diǎn)到直線的距離公式：點(diǎn)到直線的距離;（3）兩平行直線間的距離公式：兩條平行直線與間的距離.2、D【解題分析】設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為，由橢圓的對稱性可知，則，所以，即可得到的關(guān)系，利用橢圓的定義進(jìn)而求得離心率.【題目詳解】設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為，連接，因?yàn)椋?，如圖所示，所以，設(shè)，，則，所以，故選：D.3、A【解題分析】直接求出，，進(jìn)而求出漸近線方程.【題目詳解】中，，，所以漸近線方程為，故.故選：A4、D【解題分析】先判斷奇偶性排除C，再利用排除B，求導(dǎo)判斷單調(diào)性可排除A.【題目詳解】因?yàn)?，所以為偶函?shù)，排除C；因?yàn)?，排除B；當(dāng)時，，，當(dāng)時，，所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減，排除A.故選：D5、D【解題分析】對待比較的代數(shù)式進(jìn)行作差，利用不等式基本性質(zhì)，即可判斷大小.【題目詳解】因?yàn)椋?，，故，則，即；因?yàn)椋?，，故，則；綜上所述：.故選：D.6、A【解題分析】先解不等式，然后由區(qū)間長度比可得.【題目詳解】解不等式，得，所以，即的概率為.故選：A7、A【解題分析】對求導(dǎo)，根據(jù)極值點(diǎn)求參數(shù)a，再由導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性并判斷其最值情況.【題目詳解】由題設(shè)，且，∴，可得.∴且，當(dāng)時，遞減；當(dāng)時，遞增；∴有極小值，無極大值.綜上，有最小值，無最大值.故選：A8、B【解題分析】根據(jù)單位向量的定義和向量的乘法運(yùn)算計(jì)算即可.【題目詳解】因?yàn)橄蛄渴莾蓛纱怪钡膯挝幌蛄?，且所?故選：B9、C【解題分析】對方程進(jìn)行化簡可得雙曲線上一點(diǎn)到定點(diǎn)與定直線之比為常數(shù)，進(jìn)而可得結(jié)果.【題目詳解】已知方程可以變形為，即，∴其表示雙曲線上一點(diǎn)到定點(diǎn)與定直線之比為常數(shù)，又由，可得，故選：C.10、C【解題分析】利用空間向量垂直的坐標(biāo)表示計(jì)算即可得解【題目詳解】因向量，，且，則，解得，所以實(shí)數(shù)等于.故選：C11、A【解題分析】畫出圖形，建立空間直角坐標(biāo)系，用向量法求解即可【題目詳解】如圖，以為原點(diǎn)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系，因?yàn)檎襟w棱長為2，點(diǎn)是面的中心，是棱上一動點(diǎn)，所以，，，故選：A12、A【解題分析】直接求出的值即可.【題目詳解】解：由題得，程序框圖就是求，由于三角函數(shù)的最小正周期為，，，所以.故選：A二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】通過給二項(xiàng)式中的賦值1求出展開式的各項(xiàng)系數(shù)和，即可求出詳解】解：令，得各項(xiàng)系數(shù)之和為，解得故答案為：14、50【解題分析】利用頻率分布直方圖的性質(zhì)求解即可.【題目詳解】第五組的頻率為，第一組所占的頻率為，則隨機(jī)抽取400名學(xué)生視力在范圍內(nèi)的學(xué)生約有人.故答案為：50.15、##【解題分析】由題意利用等差數(shù)列的定義和通項(xiàng)公式，求得要求式子的值【題目詳解】設(shè)等差數(shù)列，，，，的公差為，等差數(shù)列，，，，，，的公差為，則有，且，所以，則，故答案為：16、5【解題分析】根據(jù)題意和等比數(shù)列的求和公式，求得，結(jié)合求和公式，即可求解.【題目詳解】因?yàn)?，若時，可得，故，所以，化簡得，整理得，解得或，因?yàn)?，解得，所?故答案為：.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）證明見解析；（2）.【解題分析】（1）以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，分別以、、為、、軸建立空間直角坐標(biāo)系，利用空間向量法可證明出直線平面；（2）利用空間向量法可求得平面與平面夾角的余弦值.【小問1詳解】證明：因?yàn)槠矫?，，以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，分別以、、為、、軸建立空間直角坐標(biāo)系，則、、、、、，所以，，，設(shè)平面的法向量為，依題意有，即，令，可得，，則，平面，因此，平面.【小問2詳解】解：由題，，設(shè)平面的法向量為，依題意有，即，取，可得，，因此，平面與平面的夾角余弦值為.18、（1），分布列見解析；（2）.【解題分析】（1）根據(jù)二項(xiàng)分布知識即可求解；（2）將補(bǔ)種棕櫚樹的概率轉(zhuǎn)化為成活的概率，結(jié)合概率加法公式即可求解.【小問1詳解】由題意知，，又，所以，故未成活率為，由于所有可能的取值為0,1,2,3,4，所以，，，，，則的分布列為01234【小問2詳解】記“需要補(bǔ)種棕櫚樹”為事件A，由（1）得，，所以需要補(bǔ)種棕櫚樹的概率為.19、（1）（2）【解題分析】（1）由離心率得關(guān)系，短軸求出，結(jié)合關(guān)系式解出，可得橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）設(shè)，，過EF的方程為，聯(lián)立直線與橢圓方程得韋達(dá)定理，結(jié)合斜率定義和化簡得，由在橢圓上代換得，聯(lián)立韋達(dá)定理可求，進(jìn)而得解；【小問1詳解】由題意可得，，，又，解得所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為；【小問2詳解】由（1）得，，顯然直線EF的斜率存在且不為0，設(shè)，，則，都不為和0設(shè)直線EF的方程為，由消去y得，顯然，則，因?yàn)椋?，等式兩邊平方得①又因?yàn)?，在橢圓上，所以，②將②代入①可得，即，所以，即，解得或（舍去，此時）所以直線EF的方程為20、（1）（2）證明見解析【解題分析】（1）由條件可得，解出即可；（2）選①證②，當(dāng)直線的斜率存在時，設(shè)：，，然后聯(lián)立直線與橢圓的方程消元，然后韋達(dá)定理可得，，然后由可算出，即可證明，選②證①，設(shè)：，，然后聯(lián)立直線與橢圓的方程消元，然后韋達(dá)定理可得，，然后可算出.【小問1詳解】由條件可得，解得所以橢圓方程為【小問2詳解】選①證②：當(dāng)直線的斜率存在時，設(shè)：，由得，則，由得即，即所以代入所以所以解得：（舍去），所以直線過定點(diǎn)當(dāng)直線斜率不存在時，設(shè)：所以，由得所以，即，解得所以直線（不符合題意，舍去）綜上：直線過定點(diǎn)選②證①：由題意直線的斜率存在，設(shè)：由得則，所以.21、（1）；（2）.【解題分析】（1）根據(jù)兩點(diǎn)式即可求出直線l1的方程，根據(jù)直線垂直的關(guān)系即可求l2的方程；（2）先求出C點(diǎn)坐標(biāo)，通過三角形的長度關(guān)系知道三角形是以AC為斜邊長的直角三角形，故AC的中點(diǎn)即為外心，AC即為直徑.解析：(1)∵直線經(jīng)過點(diǎn)，，∴，設(shè)直線的方程為，∴，∴.(2)，即：，∴，的中點(diǎn)為，∴的外接圓的圓心為，半徑為，∴外接圓的方程為：.點(diǎn)睛：這個題目考查的是已知兩直線位置關(guān)系求參的問題，還考查了三角形