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第1頁(yè)(共1頁(yè))2022-2023學(xué)年廣東省廣州市六區(qū)高二(上)期末數(shù)學(xué)試卷一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.1.(5分)直線x+y+1=0的傾斜角為()A. B. C. D.2.(5分)準(zhǔn)線方程為x=2的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是()A.y2=﹣4x B.y2=8x C.y2=4x D.y2=﹣8x3.(5分)雙曲線1的離心率為()A. B. C. D.34.(5分)經(jīng)過(guò)兩條直線2x+y﹣8=0和x﹣2y+1=0的交點(diǎn),且垂直于直線3x﹣2y+4=0的直線的方程是()A.2x+3y﹣13=0 B.2x+3y﹣12=0 C.2x﹣3y=0 D.2x﹣3y﹣5=05.(5分)在三棱柱ABC﹣A1B1C中,M,N分別為A1C1,B1B的中點(diǎn),若,則(x,y,z)=()A.(1,,) B.(1,,) C.(﹣1,,) D.(﹣1,,)6.(5分)動(dòng)圓P過(guò)定點(diǎn)M(0,2),且與圓N:x2+(y+2)2=4相內(nèi)切,則動(dòng)圓圓心P的軌跡方程是()A. B. C. D.7.(5分)橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)是F,過(guò)原點(diǎn)O作直線(不經(jīng)過(guò)焦點(diǎn))與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),則△ABF的周長(zhǎng)的最小值是()A.14 B.15 C.18 D.208.(5分)已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=1,an+(﹣1)nan+1=1,記數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,則S2023=()A.506 B.759 C.1011 D.1012二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.(多選)9.(5分)已知,,則()A. B. C. D.∥(多選)10.(5分)數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=10,an=an﹣1﹣2(n≥2),則()A.?dāng)?shù)列{an}是遞減數(shù)列 B.a(chǎn)n=2n+8 C.點(diǎn)(n,an)都在直線y=﹣2x+12 D.?dāng)?shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn的最大值為32(多選)11.(5分)過(guò)雙曲線C:的左焦點(diǎn)F1作直線l與雙曲線C的右支交于點(diǎn)A,則()A.雙曲線C的漸近線方程為y=±2x B.點(diǎn)F1到雙曲線C的漸近線的距離為4 C.直線l的斜率k取值范圍是{k|﹣2<k<2} D.若AF1的中點(diǎn)在y軸上,則直線l的斜率(多選)12.(5分)過(guò)直線l:x+y+4=0上的動(dòng)點(diǎn)P分別作圓C1:x2+y2=2與圓C2:(x﹣6)2+y2=8的切線,切點(diǎn)分別為A,B,則()A.圓C1上恰好有兩個(gè)點(diǎn)到直線l的距離為 B.|PA|的最小值為 C.|PC1|+|PC2|的最小值為2 D.直線l上存在兩個(gè)點(diǎn)P,使得|PB|=2|PA|三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.13.(5分)經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,1),且與直線2x+y﹣5=0平行的直線的方程為.14.(5分)若數(shù)列{an}為等差數(shù)列,a2+a8=20,則數(shù)列{an}的前9項(xiàng)和S9=.15.(5分)圖中是拋物線形拱橋,當(dāng)水面在l時(shí),水面寬4m,水面下降2m后,水面寬8m,則拱橋頂點(diǎn)O離水面l的距離為.16.(5分)在棱長(zhǎng)為1的正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,M,N分別是AD,B1B的中點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P在底面正方形ABCD內(nèi)(包括邊界),若B1P∥平面A1MN,則CP長(zhǎng)度的最大值為.四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.17.(10分)在等差數(shù)列{an}中,a4=﹣9,a7=﹣6.(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(2)記Sn為等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,求使不等式Sn>0成立的n的最小值.18.(12分)已知圓C經(jīng)過(guò)A(﹣1,0),B(2,3)兩點(diǎn),且圓心C在直線2x﹣y﹣4=0上.(1)求圓C的方程;(2)過(guò)點(diǎn)(3,2)的直線l與圓C交于P,Q兩點(diǎn),如果,求直線l的方程.19.(12分)如圖,在長(zhǎng)方體ABCD﹣A1B1C1D1中,BC=4,AB=BB1=2,點(diǎn)E是BB1的中點(diǎn).(1)求BD1與AE所成角的余弦值;(2)求BD1與平面ACE所成角的正弦值.20.(12分)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=9,Sn+1=3Sn+9(n∈N*).(1)求證:數(shù)列{an}是等比數(shù)列;(2)若bn=log3an,cn=anbn,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn.21.(12分)如圖,在三棱錐P﹣ABC中,∠ABC=90°,AB=BC=4,D,E分別為BC,AC的中點(diǎn),△PBC為正三角形,平面PBC⊥平面ABC.(1)求點(diǎn)B到平面PAC的距離;(2)在線段PC上是否存在異于端點(diǎn)的點(diǎn)M,使得平面CPAC和平面MDE夾角的余弦值為?若存在,確定點(diǎn)M的位置;若不存在,說(shuō)明理由.22.(12分)已知橢圓上的點(diǎn)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和為.短軸的兩個(gè)頂點(diǎn)和兩個(gè)焦點(diǎn)連接成的四邊形為正方形.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)點(diǎn)A,B為橢圓C上的兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),,求的取值范圍.

2022-2023學(xué)年廣東省廣州市六區(qū)高二(上)期末數(shù)學(xué)試卷參考答案與試題解析一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.1.(5分)直線x+y+1=0的傾斜角為()A. B. C. D.【解答】解:直線的斜率等于,設(shè)它的傾斜角等于θ,則0≤θ<π,且tanθ,∴θ,故選:B.2.(5分)準(zhǔn)線方程為x=2的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是()A.y2=﹣4x B.y2=8x C.y2=4x D.y2=﹣8x【解答】解:根據(jù)題意,易得該拋物線的焦點(diǎn)在x軸上,則設(shè)其標(biāo)準(zhǔn)方程是y2=2mx,由拋物線的性質(zhì),可得其準(zhǔn)線方程為x,則2,解可得m=﹣4,故其標(biāo)準(zhǔn)方程是y2=﹣8x;故選:D.3.(5分)雙曲線1的離心率為()A. B. C. D.3【解答】解:雙曲線1.可得a,b=1,所以c,所以e.故選:A.4.(5分)經(jīng)過(guò)兩條直線2x+y﹣8=0和x﹣2y+1=0的交點(diǎn),且垂直于直線3x﹣2y+4=0的直線的方程是()A.2x+3y﹣13=0 B.2x+3y﹣12=0 C.2x﹣3y=0 D.2x﹣3y﹣5=0【解答】解:聯(lián)立,解得,所以直線2x+y﹣8=0和x﹣2y+1=0的交點(diǎn)為(3,2),故垂直于直線3x﹣2y+4=0且過(guò)(3,2)的直線方程為y﹣2(x﹣3),即2x+3y﹣12=0.故選:B.5.(5分)在三棱柱ABC﹣A1B1C中,M,N分別為A1C1,B1B的中點(diǎn),若,則(x,y,z)=()A.(1,,) B.(1,,) C.(﹣1,,) D.(﹣1,,)【解答】解:由題意可得xyz,所以x=1,y,z,所以(x,y,z)=(1,,).故選:A.6.(5分)動(dòng)圓P過(guò)定點(diǎn)M(0,2),且與圓N:x2+(y+2)2=4相內(nèi)切,則動(dòng)圓圓心P的軌跡方程是()A. B. C. D.【解答】解:由圓N的方程可得N(0,﹣2),半徑為2,設(shè)動(dòng)圓P的半徑為r,由題意可得|PM|=r,|PN|=r﹣2,即|PM|﹣|PN|=2<|MN|,即點(diǎn)P在以M,N為焦點(diǎn),焦距長(zhǎng)為2c=4,實(shí)軸長(zhǎng)為2a=2,由雙曲線的定義h虛軸長(zhǎng)為2b=22的雙曲線上,且點(diǎn)P在靠近點(diǎn)N的一支曲線上,所以P點(diǎn)的軌跡方程為:y21,(y<0)故選:A.7.(5分)橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)是F,過(guò)原點(diǎn)O作直線(不經(jīng)過(guò)焦點(diǎn))與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),則△ABF的周長(zhǎng)的最小值是()A.14 B.15 C.18 D.20【解答】解:設(shè)F為橢圓的右焦點(diǎn),F(xiàn)1為橢圓的左焦點(diǎn),連接AF1,BF1,則四邊形F1AFB為平面四邊形,則|AF|+|BF|=|AF|+|AF1|=2×5=10,則△ABF的周長(zhǎng)為|AF|+|BF|+|AB|=10+2|OA|,設(shè)A(x,y),則,則,即|OA|2≥16,即|OA|≥4,即當(dāng)A在短軸端點(diǎn)時(shí),|OA|取最小值4,即當(dāng)A在短軸端點(diǎn)時(shí),△ABF的周長(zhǎng)取最小值10+2×4=18,故選:C.8.(5分)已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=1,an+(﹣1)nan+1=1,記數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,則S2023=()A.506 B.759 C.1011 D.1012【解答】解:由題意,可得S2023=a1+a2+???+a2023=a1+(a2+a3)+(a4+a5)+???+(a2022+a2023)=1+(1)+(1)+???+(1)=1+1(???)=1012=1012=506.故選:A.二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.(多選)9.(5分)已知,,則()A. B. C. D.∥【解答】解:∵,,∴2,可得D對(duì),C錯(cuò),||,A對(duì),2(1,1,﹣2)﹣(﹣4,﹣4,8)=(5,5,﹣10),B錯(cuò);故選:AD.(多選)10.(5分)數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=10,an=an﹣1﹣2(n≥2),則()A.?dāng)?shù)列{an}是遞減數(shù)列 B.a(chǎn)n=2n+8 C.點(diǎn)(n,an)都在直線y=﹣2x+12 D.?dāng)?shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn的最大值為32【解答】解:已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=10,an=an﹣1﹣2(n≥2),則數(shù)列{an}是以10為首項(xiàng),﹣2為公差的等差數(shù)列,對(duì)于選項(xiàng)A,因?yàn)閐=﹣2<0,即數(shù)列{an}是遞減數(shù)列,即選項(xiàng)A正確;對(duì)于選項(xiàng)B,an=10+(n﹣1)×(﹣2)=12﹣2n,即選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)C,將點(diǎn)(n,an)代入直線方程y=﹣2x+12,滿(mǎn)足an=﹣2n+12,即選項(xiàng)C正確;對(duì)于選項(xiàng)D,n2+11n,又n∈N+,則當(dāng)n=5或n=6時(shí),Sn取最大值30,即選項(xiàng)D錯(cuò)誤,故選:AC.(多選)11.(5分)過(guò)雙曲線C:的左焦點(diǎn)F1作直線l與雙曲線C的右支交于點(diǎn)A,則()A.雙曲線C的漸近線方程為y=±2x B.點(diǎn)F1到雙曲線C的漸近線的距離為4 C.直線l的斜率k取值范圍是{k|﹣2<k<2} D.若AF1的中點(diǎn)在y軸上,則直線l的斜率【解答】解:對(duì)選項(xiàng)A:雙曲線C的漸近線方程為y=±2x,正確;對(duì)選項(xiàng)B:,取漸近線方程為2x+y=0,距離為,錯(cuò)誤;對(duì)選項(xiàng)C:漸近線方程為y=±2x,故斜率k取值范圍是{k|﹣2<k<2},正確;對(duì)選項(xiàng)D:AFl的中點(diǎn)在y軸上,則A的橫坐標(biāo)為,得到y(tǒng)=±4,故或,斜率為,正確.故選:ACD.(多選)12.(5分)過(guò)直線l:x+y+4=0上的動(dòng)點(diǎn)P分別作圓C1:x2+y2=2與圓C2:(x﹣6)2+y2=8的切線,切點(diǎn)分別為A,B,則()A.圓C1上恰好有兩個(gè)點(diǎn)到直線l的距離為 B.|PA|的最小值為 C.|PC1|+|PC2|的最小值為2 D.直線l上存在兩個(gè)點(diǎn)P,使得|PB|=2|PA|【解答】解:圓C1:x2+y2=2,圓心C1(0,0),半徑為r1;圓C2:(x﹣6)2+y2=8,圓心C2(6,0),半徑r2=2,在A中,圓心C1到直線l的距離d2,所以只有1個(gè)點(diǎn)滿(mǎn)足條件,即A不正確;在B中,圓心C1到直線l的距離d2,所以|PA|,所以|PA|的最小值為,所以B正確;在C中,設(shè)C1關(guān)于直線l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為C1'(a,b),則,解得a=b=﹣4,所以|PC1|+|PC2|=|PC1'|+|PC2|≥|C1'C|2,當(dāng)且僅當(dāng)C2,P,C1'三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),所以|PC1|+|PC2|的最小值為2,所以C正確;在D中,因?yàn)閨PB|=2|PA|,所以|PB|2=4|PA|2,即|PC2|24(|PC1|2﹣r1|2),設(shè)P(x,y),則(x﹣6)2+y2﹣8=4(x2+y2﹣2),整理可得(x+2)2+y2=16,即P的軌跡為以(﹣2,0)為圓心,以4為半徑的圓,所以圓心(﹣2,0)到直線l的距離d'4,所以直線和圓相交,有2個(gè)交點(diǎn),所以D正確.故選:BCD.三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.13.(5分)經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,1),且與直線2x+y﹣5=0平行的直線的方程為2x+y﹣7=0.【解答】解:設(shè)與直線2x+y﹣5=0平行的直線方程為2x+y+c=0,將點(diǎn)A(3,1)代入,可得2×3+1+c=0,解得c=﹣7,所以經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,1),且與直線2x+y﹣5=0平行的直線的方程為2x+y﹣7=0.故答案為:2x+y﹣7=0.14.(5分)若數(shù)列{an}為等差數(shù)列,a2+a8=20,則數(shù)列{an}的前9項(xiàng)和S9=90.【解答】解:數(shù)列{an}為等差數(shù)列,a2+a8=20,則.故答案為:90.15.(5分)圖中是拋物線形拱橋,當(dāng)水面在l時(shí),水面寬4m,水面下降2m后,水面寬8m,則拱橋頂點(diǎn)O離水面l的距離為.【解答】解:建系如圖,設(shè)拱橋所在拋物線方程為x2=﹣2py,(p>0),根據(jù)題意可設(shè)水面所在直線l與拋物線的一個(gè)交點(diǎn)A為(2,t),則根據(jù)題意可得:水面下降2m后的水面直線l′與拋物線的一個(gè)交點(diǎn)B為(4,t﹣2),又A,B都在拋物線:x2=﹣2py上,∴,解得,∴|yA|,∴拱橋頂點(diǎn)O離水面l的距離為,故答案為:.16.(5分)在棱長(zhǎng)為1的正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,M,N分別是AD,B1B的中點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P在底面正方形ABCD內(nèi)(包括邊界),若B1P∥平面A1MN,則CP長(zhǎng)度的最大值為.【解答】解:如圖,以正方體的頂點(diǎn)A為原點(diǎn),AB,AD,AA1分別為x,y,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,則A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0),A1(0,0,1),B1(1,0,1),C1(1,1,1),D1(0,1,1),M(0,,0),N(1,0,),動(dòng)點(diǎn)P在底面正方形ABCD內(nèi)(包括邊界),則設(shè)P(x,y,z),且x,y∈[0,1],則(x﹣1,y,﹣1),設(shè)平面A1MN的法向量為(a,b,c),(1,0,),(0,,﹣1),則,即,取c=2,則平面A1MN的法向量(1,4,2),因?yàn)锽1P∥平面A1MN,所以?x﹣1+4y﹣2=0,即x+4y﹣3=0,則x=﹣4y+3∈[0,1],所以y∈[,],則|CP|,由二次函數(shù)的性質(zhì)可得當(dāng)y時(shí),|CP|,y時(shí),|CP|,所以CP長(zhǎng)度的最大值為.故答案為:.四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.17.(10分)在等差數(shù)列{an}中,a4=﹣9,a7=﹣6.(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(2)記Sn為等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,求使不等式Sn>0成立的n的最小值.【解答】解:(1)設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,∵a4=﹣9,a7=﹣6,∴,解得,故an=a1+(n﹣1)d=﹣12+(n﹣1)×1=n﹣13;(2),令Sn>0,即,解得n>25,故n的最小值為26.18.(12分)已知圓C經(jīng)過(guò)A(﹣1,0),B(2,3)兩點(diǎn),且圓心C在直線2x﹣y﹣4=0上.(1)求圓C的方程;(2)過(guò)點(diǎn)(3,2)的直線l與圓C交于P,Q兩點(diǎn),如果,求直線l的方程.【解答】解:(1)由題意設(shè)圓心C(a,2a﹣4),設(shè)圓的半徑為r,則r2=|CA|2=|CB|2,即(a+1)2+(2a﹣4)2=(a﹣2)2+(2a﹣7)2,解得a=2,所以圓心C(2,0),半徑r=|CA|3,所以圓C的方程為:(x﹣2)2+y2=9;(2)當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),設(shè)直線l的方程為x=3,代入圓的方程可得12+y2=9,可得y=±2,所以|PQ|=2×24,顯然符合條件;當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為y=kx+t,因?yàn)辄c(diǎn)(3,2)在直線上,所以3k+t=2,圓心C到直線l的距離d,弦長(zhǎng)|PQ|=224,可得d=1,即1,即|3k+2﹣2k|,解得k,t=2﹣3k,所以直線PQ的方程為yx;綜上所述:直線l的方程為:x=3或yx.19.(12分)如圖,在長(zhǎng)方體ABCD﹣A1B1C1D1中,BC=4,AB=BB1=2,點(diǎn)E是BB1的中點(diǎn).(1)求BD1與AE所成角的余弦值;(2)求BD1與平面ACE所成角的正弦值.【解答】解:(1)在長(zhǎng)方體ABCD﹣A1B1C1D1中,BC=4,AB=BB1=2,如圖,以A為原點(diǎn),AB,AD,AA1為x,y,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,則A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,4,0),D(0,4,0),A1(0,0,2),B1(2,0,2),C1(2,4,2),D1(0,4,2),E(2,0,1),所以,,則,則BD1與AE所成角的余弦值為.(2)設(shè)平面ACE的法向量為,又,所以,令y=1,則,所以,故BD1與平面ACE所成角的正弦值為.20.(12分)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=9,Sn+1=3Sn+9(n∈N*).(1)求證:數(shù)列{an}是等比數(shù)列;(2)若bn=log3an,cn=anbn,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn.【解答】(1)證明:由題意,可設(shè)Sn+1﹣t=3(Sn+1﹣t),則Sn+1﹣t=3(Sn+1﹣t)=3Sn+1﹣3t,即Sn+1=3Sn+1﹣2t,由Sn+1=3Sn+9,可得﹣2t=9,即t,∴Sn+13(Sn),∵S1a19,∴數(shù)列{Sn}是以為首項(xiàng),3為公比的等比數(shù)列,∴Sn?3n﹣1,∴Sn,n∈N*,當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn﹣Sn﹣13n+1,∵當(dāng)n=1時(shí),a1=9也滿(mǎn)足上式,∴an=3n+1=9?3n﹣1,n∈N*,∴數(shù)列{an}是以9為首項(xiàng),3為公比的等比數(shù)列.(2)解:由(1)可得,bn=log3an=log33n+1=n+1,cn=anbn=(n+1)?3n+1,則Tn=c1+c2+???+cn=2?32+3?33+4?34+???+(n+1)?3n+1,3Tn=2?33+3?34+???+n?3n+1+(n+1)?3n+2,兩式相減,可得﹣2Tn=2?32+33+34+???+3n+1﹣(n+1)?3n+2=2?32(n+1)?3n+2?3n+2+2?32﹣()?3318.∴Tn?3n+2.21.(12分)如圖,在三棱錐P﹣ABC中,∠ABC=90°,AB=BC=4,D,E分別為BC,AC的中點(diǎn),△PBC為正三角形,平面PBC⊥平面ABC.(1)求點(diǎn)B到平面PAC的距離;(2)在線段PC上是否存在異于端點(diǎn)的點(diǎn)M,使得平面CPAC和平面MDE夾角的余弦值為?若存在,確定點(diǎn)M的位置;若不存在,說(shuō)明理由.【解答】解:(1)連接PD,∵△PBC是正三角形,又D為BC中點(diǎn),∴PD⊥BC,∵平面PBC⊥平面ABC,平面PBC∩平面ABC=BC,PD?平面PBC,∴PD⊥平面ABC,又DB,DE?平面ABC,∴PD⊥DB,PD⊥DE,∵∠ABC=90°,D,E分別為BC,AC的中點(diǎn),∴DE∥AB,AB⊥BC,∴BC⊥DE,如圖,以D為坐標(biāo)原點(diǎn),DB,DE,DP分別為x,

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