湖北省宜昌市縣域優(yōu)質(zhì)高中合作體2024年數(shù)學(xué)高二上期末監(jiān)測試題含解析

湖北省宜昌市縣域優(yōu)質(zhì)高中合作體2024年數(shù)學(xué)高二上期末監(jiān)測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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．連擲一枚均勻的骰子兩次，所得向上的點(diǎn)數(shù)分別為m，n，記，則下列說法正確的是（）A.事件“”的概率為 B.事件“t是奇數(shù)”與“”互為對立事件C.事件“”與“”互為互斥事件 D.事件“且”的概率為2．已知滿約束條件，則的最大值為（）A.0 B.1C.2 D.33．如圖，在四面體中，，，，，為線段的中點(diǎn)，則等于（）A B.C. D.4．設(shè)雙曲線C：的左、右焦點(diǎn)分別為，點(diǎn)P在雙曲線C上，若線段的中點(diǎn)在y軸上，且為等腰三角形，則雙曲線C的離心率為（）A B.2C. D.5．函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程的斜率是（）A. B.C. D.6．已知直線在x軸和y軸上的截距相等，則a的值是（）A或1 B.或C. D.17．已知數(shù)列的通項(xiàng)公式為．若數(shù)列的前n項(xiàng)和為，則取得最大值時(shí)n的值為（）A.2 B.3C.4 D.58．已知直線與圓相切，則的值是（）A. B.C. D.9．過兩點(diǎn)和的直線的斜率為（）A. B.C. D.10．過橢圓右焦點(diǎn)作x軸的垂線，并交C于A，B兩點(diǎn)，直線l過C的左焦點(diǎn)和上頂點(diǎn).若以線段AB為直徑的圓與有2個公共點(diǎn)，則C的離心率e的取值范圍是（）A. B.C. D.11．已知兩定點(diǎn)和，動點(diǎn)在直線上移動，橢圓C以A，B為焦點(diǎn)且經(jīng)過點(diǎn)P，則橢圓C的短軸的最小值為（）A. B.C. D.12．設(shè)太陽光線垂直于平面，在陽光下任意轉(zhuǎn)動棱長為一個單位的立方體，則它在平面上的投影面積的最大值是（）A.1 B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．設(shè)雙曲線(0<a<b)的半焦距為c，直線l過(a,0)，(0，b)兩點(diǎn)，且原點(diǎn)到直線l的距離為c，求雙曲線的離心率14．已知A(1,3)，B(5，－2)，點(diǎn)P在x軸上，則使|AP|－|BP|取最大值的點(diǎn)P的坐標(biāo)是________15．正三棱柱的底面邊長為2，側(cè)棱長為，則與側(cè)面所成角的正弦值為______16．若，均為正數(shù)，且，（1）的最大值為；（2）的最小值為；（3）的最小值為；（4）的最小值為，則結(jié)論正確的是__________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）函數(shù).（1）當(dāng)時(shí)，解不等式；（2）若不等式對任意恒成立，求實(shí)數(shù)a的取值范圍.18．（12分）等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為，已知（1）求的通項(xiàng)公式；（2）若，求n的最小值19．（12分）已知橢圓的離心率為，點(diǎn)是橢圓E上一點(diǎn).（1）求E的方程；（2）設(shè)過點(diǎn)的動直線與橢圓E相交于兩點(diǎn)，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，求面積的取值范圍.20．（12分）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，已知橢圓E：（a>b>0）的左、右焦點(diǎn)分別為F1，F(xiàn)2，離心率為.點(diǎn)P是橢圓上的一動點(diǎn)，且P在第一象限.記的面積為S，當(dāng)時(shí)，.（1）求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）如圖，PF1，PF2的延長線分別交橢圓于點(diǎn)M，N，記和的面積分別為S1和S2.（i）求證：存在常數(shù)λ，使得成立；（ii）求S2-S1的最大值.21．（12分）在等差數(shù)列中．，（1）求的通項(xiàng)公式：（2）記的前項(xiàng)和為，求滿足的的最大值22．（10分）已知橢圓：經(jīng)過點(diǎn)為，且.（1）求橢圓的方程；（2）若直線與橢圓相切于點(diǎn)，與直線相交于點(diǎn).已知點(diǎn)，且，求此時(shí)的值.

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、D【解題分析】計(jì)算出事件“t＝12”的概率可判斷A；根據(jù)對立事件的概念，可判斷B；根據(jù)互斥事件的概念，可判斷C；計(jì)算出事件“t＞8且mn＜32”的概率可判斷D；【題目詳解】連擲一枚均勻的骰子兩次，所得向上的點(diǎn)數(shù)分別為m，n，則共有個基本事件，記t＝m＋n，則事件“t＝12”必須兩次都擲出6點(diǎn)，則事件“t＝12”的概率為，故A錯誤；事件“t是奇數(shù)”與“m＝n”為互斥不對立事件,如事件m=3,n=5，故B錯誤；事件“t＝2”與“t≠3”不是互斥事件，故C錯誤；事件“t＞8且mn＜32”有共9個基本事件，故事件“t＞8且mn＜32”的概率為，故D正確；故選：D2、B【解題分析】作出給定不等式表示的平面區(qū)域，再借助幾何意義即可求出的最大值.【題目詳解】畫出不等式組表示的平面區(qū)域，如圖中陰影，其中，，目標(biāo)函數(shù)，即表示斜率為2，縱截距為的平行直線系，作出直線，平移直線到直線，使其過點(diǎn)A時(shí)，的縱截距最小，最大，則，所以的最大值為1.故選：B3、D【解題分析】根據(jù)空間向量的線性運(yùn)算求解【題目詳解】由已知，故選：D4、A【解題分析】根據(jù)是等腰直角三角形，再表示出的長，利用三角形的幾何性質(zhì)即可求得答案.【題目詳解】線段的中點(diǎn)在y軸上,設(shè)的中點(diǎn)為M，因?yàn)镺為的中點(diǎn)，所以,而,則，為等腰三角形，故，由，得，又為等腰直角三角形，故，即，解得，即，故選：A.5、D【解題分析】求解導(dǎo)函數(shù)，再由導(dǎo)數(shù)的幾何意義得切線的斜率.【題目詳解】求導(dǎo)得，由導(dǎo)數(shù)的幾何意義得，所以函數(shù)在處切線的斜率為.故選：D6、A【解題分析】分截距都為零和都不為零討論即可.【題目詳解】當(dāng)截距都為零時(shí)，直線過原點(diǎn)，；當(dāng)截距不為零時(shí)，，.綜上：或.故選：A.7、C【解題分析】根據(jù)單調(diào)性分析出數(shù)列的正數(shù)項(xiàng)有哪些即可求解.【題目詳解】由條件有，當(dāng)時(shí)，，即；當(dāng)時(shí)，，即.即，所以取得最大值時(shí)n的值為.故選：C8、D【解題分析】直線與圓相切，直接通過求解即可.【題目詳解】因?yàn)橹本€與圓相切，所以圓心到直線的距離，所以，.故選：D9、D【解題分析】應(yīng)用兩點(diǎn)式求直線斜率即可.【題目詳解】由已知坐標(biāo)，直線的斜率為.故選：D10、A【解題分析】求得以為直徑的圓的圓心和半徑，求得直線的方程，利用圓心到直線的距離小于半徑列不等式，化簡后求得橢圓離心率的取值范圍.【題目詳解】橢圓的左焦點(diǎn)，右焦點(diǎn)，上頂點(diǎn)，，所以為直徑的圓的圓心為，半徑為.直線的方程為，由于以線段為直徑的圓與相交，所以，，，，，所以橢圓的離心率的取值范圍是.故選：A11、B【解題分析】根據(jù)題意，點(diǎn)關(guān)于直線對稱點(diǎn)的性質(zhì)，以及橢圓的定義，即可求解.【題目詳解】根據(jù)題意，設(shè)點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)，則，解得，即.根據(jù)橢圓的定義可知，，當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí)，長軸長取最小值，即，由且，得，因此橢圓C的短軸的最小值為.故選：B.12、C【解題分析】確定正方體投影面積最大時(shí),是投影面與平面AB'C平行，從而求出投影面積的最大值.【題目詳解】設(shè)正方體投影最大時(shí)，是投影面與平面AB'C平行，三個面的投影為兩個全等的菱形，其對角線為，即投影面上三條對角線構(gòu)成邊長為的等邊三角形，如圖所示，所以投影面積為故選：C二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、e＝2.【解題分析】先求出直線的方程，利用原點(diǎn)到直線的距離為，，求出的值，進(jìn)而根據(jù)求出離心率【題目詳解】由l過兩點(diǎn)(a,0)，(0，b)，得l的方程為bx＋ay－ab＝0.由原點(diǎn)到l的距離為c，得＝c.將b＝代入平方后整理，得162－16·＋3＝0.解關(guān)于的一元二次方程得＝或.∵e＝，∴e＝或e＝2.又0<a<b，故e＝＝＝>.∴應(yīng)舍去e＝.故所求離心率e＝2.【題目點(diǎn)撥】本題考查雙曲線性質(zhì)，考查求雙曲線的離心率常用的方法即構(gòu)造出關(guān)于的等式，屬于中檔題14、【解題分析】首先求得點(diǎn)A關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)，然后數(shù)形結(jié)合結(jié)合直線方程求解點(diǎn)P的坐標(biāo)即可.【題目詳解】點(diǎn)A(1,3)關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)為A′(1，－3)，如圖所示，連接A′B并延長交x軸于點(diǎn)P，即為所求直線A′B的方程是y＋3＝(x－1)，即.令y＝0，得x＝13則點(diǎn)P的坐標(biāo)是.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查直線方程的應(yīng)用，最值問題的求解，等價(jià)轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想等知識，意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計(jì)算求解能力.15、【解題分析】作圖，考慮底面是正三角形，按照線面夾角的定義構(gòu)造直角三角形即可.【題目詳解】依題意，作圖如下，取的中點(diǎn)G，連結(jié)，∵是正三角形，∴，，又∵是正三棱柱，∴底面，∴，即平面，，與平面的夾角=，在中，，故答案為：.16、（1）（2）（4）.【解題分析】利用基本不等式求的最大值可判斷（1）；利用“”的妙用以及基本不等式可判斷（2）；將所求代數(shù)式轉(zhuǎn)化為關(guān)于的二次函數(shù)結(jié)合由二次函數(shù)的性質(zhì)可得最值判斷C、D，進(jìn)而可得正確答案.【題目詳解】對于（1）：因?yàn)?，均為正?shù)，且，則有，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立，即的最大值為，故（1）正確；對于（2）：因?yàn)?，?dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立，即的最小值為，故（2）正確；對于（3）：因?yàn)?，所以，在上單調(diào)遞減，無最小值，故（3）不正確；對于（4）：，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立，即的最小值為，故（4）正確.故答案為：（1）（2）（4）.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）；（2）.【解題分析】（1）由題設(shè)，原不等式等價(jià)于，分類討論即可得出結(jié)論；（2）不等式對任意恒成立，即，即可求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【題目詳解】（1）當(dāng)時(shí)，原不等式等價(jià)于，當(dāng)時(shí)，，解得，即；當(dāng)時(shí)，恒成立，即；當(dāng)時(shí)，，解得，即；綜上，不等式的解集為；（2），，即或，解得，∴a取值范圍是.18、（1）（2）12【解題分析】（1）設(shè)的公差為d，根據(jù)題意列出方程組，求得的值，即可求解；（2）利用等差數(shù)的求和公式，得到，結(jié)合的單調(diào)性，即可求解.【小問1詳解】解：設(shè)的公差為d，因?yàn)椋傻?，解得，所以，即?shù)列的通項(xiàng)公式為【小問2詳解】解：由，可得，根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)且，可得單調(diào)遞增，因?yàn)椋援?dāng)時(shí)，，故n的最小值為1219、（1）；（2）.【解題分析】(1)列出關(guān)于a、b、c的方程組即可求解；(2)根據(jù)題意，直線l斜率存在，設(shè)其方程為，代入橢圓方程消去y得到關(guān)于x的二次方程，根據(jù)韋達(dá)定理得到根與系數(shù)的關(guān)系，求出PQ長度，求出原點(diǎn)到l的距離，根據(jù)三角形面積公式表示出△OPQ的面積，利用基本不等式求解其范圍即可.【小問1詳解】由題設(shè)知，解得.∴橢圓E的方程為；【小問2詳解】當(dāng)軸時(shí)不合題意，故可設(shè)，則，得.由題意知，即，得.從而.又點(diǎn)O到直線的距離，∴，令，則，，，所求面積的取值范圍為.20、（1）（2）(i)存在常數(shù)，使得成立；(ii)的最大值為.【解題分析】(1)求點(diǎn)P的坐標(biāo)，再利用面積和離心率，可以求出，然后就可以得到橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)和直線方程，聯(lián)立方程，解出的y坐標(biāo)值與P的坐標(biāo)之間的關(guān)系，求以焦距為底邊的三角形面積；利用均值定理當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號，求最大值.【小問1詳解】先求第一象限P點(diǎn)坐標(biāo)：，所以P點(diǎn)的坐標(biāo)為，所以，所以橢圓E的方程為【小問2詳解】設(shè)，易知直線和直線的坐標(biāo)均不為零，因?yàn)?，所以設(shè)直線的方程為，直線的方程為，由所以，因?yàn)?，，所以所以同理由所以，因?yàn)?，，所以所以，因?yàn)?，?i)所以所以存在常數(shù)，使得成立.(ii)，當(dāng)且僅當(dāng)，時(shí)取等號，所以的最大值為.21、（1）（2）【解題分析】（1）根據(jù)等差數(shù)列的概念及通項(xiàng)公式可得基本量，進(jìn)