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文檔簡介
2023-2024學(xué)年湖南省懷化市高二上冊期末數(shù)學(xué)模擬試題
一、單項(xiàng)選擇題:本大題共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.直線X+氐-2=°的傾斜角為()
A.30"B.60"C.120/D.150z
【正確答案】D
【分析】由直線方程得斜率,由斜率得傾斜角.
【詳解】由已知直線的斜率為-①,.?.傾斜角為150。,
3
故選:D.
22
2.己知橢圓冷+3_=1的一個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2),則左的值為()
A.1B.3C.7D.9
【正確答案】B
【分析】根據(jù)焦點(diǎn)坐標(biāo)確定。力,然后計(jì)算.
【詳解】由題意/=9,〃=左+2,,9—(左+2)=22,k=3,
故選:B.
3.已知數(shù)列{%}滿足%=2,。向=詈",則數(shù)列{%}的前2023項(xiàng)的乘積為()
A.-6B.1C.2D.3
【正確答案】D
【分析】由題知數(shù)列{%}是以%=2為首項(xiàng),周期為4的一個(gè)周期數(shù)列,再根據(jù)周期性求
解即可.
【詳解】解:因?yàn)?M二二1%
?GN+),
1+K
1一41
所以限
1」+%%
「明
所以《,+4=---=a?(MeN+),
%+2
所以數(shù)列{%}是以q=2為首項(xiàng),周期為4的一個(gè)周期數(shù)列,
因?yàn)閝=2,
所以%=-3,?3=—,%=;,%=2,L,
所以0■■■=1,
所tA%,。2*。3'04L^2021°2022,%023~\'2*03=3>
故選:D
4.在平行六面體力3C。-44GA中,若48=力。=441=1,48_LZ。,且4]與
???,[、
Z8、ZZ>所成的角均為60",則%C[=()
A.5B.&C.y/5D.y/6
【正確答案】C
'p""-UUUL
【分析】由表示出NG,然后平方把模轉(zhuǎn)化為數(shù)量積的運(yùn)算求解.
【詳解】由題意/51%£;4方;4/:,
所以
2
=ZC「=(AB+AD+AAX)
▼▼"▼▼今▼▼八,▼八▼▼八▼'"八▼▼子
=AB-+AD+AA~^-2ABAD^2ABAA^2ADAA.
=l+l+l+0+2xlxlxcos600+2x1x1xcos60°=5,
,4'=技
故選:c.
5.雙曲線C:/-t=i(a>o)的一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線C2:/=8x的焦點(diǎn)重合,則雙曲線離
a
心率為()
A.#)B.76C.2D.3
【正確答案】C
【分析】由拋物線方程得焦點(diǎn)坐標(biāo),由離心率公式計(jì)算.
【詳解】拋物線/=8x的焦點(diǎn)為(2,0),即為雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo),
2
所以離心率為e——=2,
故選:c.
6.如圖,在直三棱柱ZBC-/4G中,C4=CC1=2C8=2,/4C8=90”,則直線8G
「2753
D.-
55
【正確答案】A
【分析】以C為原點(diǎn),C4,CG,C8為x,乃z軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法
求解.
【詳解】如圖示,以C為原點(diǎn),CA,CG,CB為X,y,Z軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系,則
C(0,0,0),A(2,0,0),B(0,0,1),C,(0,2,0),4(1,2,0),5,(0,2,1).
所以直線BQ與直線AB1夾角的余弦值為
H威硯等俳…才七…哼
故選:A
22
7.已知橢圓。:[+咚=1(4>6>0)的左、右焦點(diǎn)分別為耳,耳,上頂點(diǎn)為8,且
ab
tan/%g=Ji6,點(diǎn)P在。上,線段產(chǎn)片與交于0,80=20鳥.則直線產(chǎn)片的斜
率為()
「V10
Vx.---
5
【正確答案】C
【分析】由6Q=20K,可求得。的坐標(biāo),結(jié)合已知,可求得直線尸片的斜率.
【詳解】由已知乙(c,0),耳(一c,0),上頂點(diǎn)為例0,b),tan/因此=?=而,
由80=2曲,知0為8馬上靠近月的三等分點(diǎn),
故選:C
8.如圖,在X。平面上有一系列點(diǎn)片(項(xiàng),凹),鳥@2,%),,勺(X",”),,對每個(gè)正整
數(shù)〃,點(diǎn)七位于函數(shù)=的圖像上,以點(diǎn)鳥為圓心的廠只與x軸都相切,且「月
與「以4彼此外切.若西=1,且x“+i<x”(〃eN*),7;=x,,x“+i,{(,}的前〃項(xiàng)之和為S“,
則品=()
【正確答案】C
【分析】根據(jù)兩圓的幾何關(guān)系及其圓心在函數(shù)了=1(x20)的圖像上,求出遞推關(guān)系式
X?-x?+1=2x?x?+1,通過構(gòu)造等差數(shù)列求得]—1的通項(xiàng)公式,得出7;=!(不二一丁二
2〃一12〃+1
最后利用裂項(xiàng)相消,求出{(,}的前〃項(xiàng)之和為s“,即可求出跖.
【詳解】因?yàn)椤钢慌c廠£山彼此外切,所以
22
)(當(dāng)一%+1)2+(乂,一"+1)2=y,+K+1,即(X“一x”+J,+(K-K+1)=(K+K+1)-
222
所以(x“一天+J=(匕+”+J一(然—"+1)2=4州州+1=4x?x?+1.
11c
又<x"(〃eN*),所以毛_x〃+i=2x,,x“+],所以^-----=2
Xn+]Xn
所以數(shù)列」-為等差數(shù)列,其中,=1,公差d=2,所以」-=l+(〃—l)x2=2〃一1,
玉x“
所以怎=?-----
”2?-1
11
所以《=5當(dāng)+i=-----X------_______
2〃一12〃+1一12H+1)
所以S”=—11-—+---+n
"2(3352〃+1
1111
所以S”
2xll+l_23
故選:C
二、多項(xiàng)選擇題:本大題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的四個(gè)
選項(xiàng)中,有多項(xiàng)是符合題目要求的,全部選對的得5分,部分選對的得2分,有
選錯(cuò)的得0分.
9.已知圓&:/+3一。)2=9與圓G:(x—a)2+/=1有四條公共切線,則實(shí)數(shù)a的取
值可能是()
A.-3B.-2C.2近D.2月
【正確答案】AD
【分析】由題意,兩圓外離,從而由兩圓圓心距離大于兩圓半徑的和即可求解.
【詳解】圓G的圓心G(0,a),半徑(=3,圓G的圓心G(a,0),半徑與=1.
因?yàn)閮蓤A有四條公切線所以兩圓外離,又兩圓圓心距d=
二Jl|a|>3+1,解得a<-2后或a〉2,L
故選:AD.
22
io.設(shè)雙曲線c:土-匕=1的左、右焦點(diǎn)分別為耳,不,點(diǎn)尸在c的右支上,且不與。的
94
頂點(diǎn)重合.則下列命題中正確的是()
A.雙曲線C的兩條漸近線的方程是y=±gx
B.雙曲線。的離心率等于巫
3
C.若PFJPF?,則XF\PF]的面積等于4
Q
D.若|咫|=2|「馬,貝Ucos/百尸瑪=]
【正確答案】BCD
【分析】本題根據(jù)雙曲線的漸近線和離心率、三角形面積求法及余弦定理進(jìn)行逐項(xiàng)分析即可
求解.
22
【詳解】由雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程知。=3,b=2,c=^a+b=V9+4=V13?陽月|=2萬
A選項(xiàng):知雙曲線的漸近線方程為y=±gx,故A錯(cuò)誤;
B選項(xiàng):雙曲線的離心率e=g=史,故B正確:
a3
C選項(xiàng):由雙曲線定義知?dú)w耳|一|「用=6,若尸耳_1尸鳥,則|尸片『+|尸入『=52,
即(I尸娟―歸閭f+2|P6Hp周=52,即36+2陷H尸勾=52,得附卜歸周=8,
所以=;|尸耳|?|尸月|=4,故C正確;
D選項(xiàng):若歸周=2|尸閭,則歸用=6,|P用=12.在△耳P瑪中,由余弦定理,
一忻居『144+36—52=8
得cosN片尸鳥故D正確;
2\PF,\-\PF2\2X12X6~9
故選:BCD
11.如圖,已知二面角的棱/上有/,8兩點(diǎn),Cea,ACLI,De/3,BDVI,
若AC=AB=BD=2,CD=2近,則()
B.二面角a-/一夕的大小為60。
C.三棱錐力—8CQ的體積為26
D,直線8與平面£所成角的正弦值為必
4
【正確答案】ABD
【分析】在給定圖形中作出直線與CD所成角、二面角0-/一夕的平面角、直線CD與
平面6所成角,再逐一計(jì)算作答.
【詳解】過/作4E//8D,且AE=BD,連接如圖,
則四邊形N8CE是平行四邊形,即。E//48且=,NCDE是直線與。所成
角或其補(bǔ)角,
因4cL,BDA.I,則OE_LNE,DE_L/C,而ZEAC=A,ZE,/Cu平面NEC,
于是得DE平面AEC,
CEu平面/EC,即有。EJ_CE,cosNCDE=——=——=—,NCDE=45",A正
CDCD2
確;
因即ZEJJ,而則NC4E是二面角a-/一〃的平面角,又
CE=DE=2,
因此,CE=AE=AC=2,即△4CE為正三角形,NCAE=6Q",B正確;
因。E工平面AEC,DEu/3,則平面01平面AEC,在平面AEC內(nèi)過C作C。_LZE于
O,于是得
CO=g/C=G,而s=^-AB-BD=2,V_=V_=\-CO-SABD
ABDABCDCABD="~,
C不正確;
連接Q。,因CO_L£,則NC。。是直線8與平面夕所成角,
?//sc_C0_百_#r>T施
sinZ.CDO==——=>D正.確.
CD2V24
故選:ABD
方法點(diǎn)睛:作二面角的平面角可以通過垂線法進(jìn)行,在一個(gè)半平面內(nèi)找一點(diǎn)作另一個(gè)半平面
的垂線,再過垂足作
二面角的棱的垂線,兩條垂線確定的平面和二面角的棱垂直,由此可得二面角的平面角.
12.“提丟斯數(shù)列”是18世紀(jì)由德國數(shù)學(xué)家提丟斯給出的,具體如下:取0,3,6,12,24,
48,96,192,…這樣一組數(shù),容易發(fā)現(xiàn),這組數(shù)從第3項(xiàng)開始,每一項(xiàng)是前一項(xiàng)的2倍,
將這組數(shù)的每一項(xiàng)加上4,再除以10,就得到“提丟斯數(shù)列”:0.4,0.7,1,0,1.6,2.8,5.2,
10.0,則下列說法中正確的是()
A.“提丟斯數(shù)歹廣是等比數(shù)列
B.“提丟斯數(shù)列”的第99項(xiàng)為‘"十’
10
3x2卻!?1
C.“提丟斯數(shù)歹6”的前31項(xiàng)和為+上1
1010
D.“提丟斯數(shù)列”中,不超過20的有9項(xiàng)
【正確答案】BC
0.4,n-1
【分析】根據(jù)題意得%=43-2"-2+4,由此利用等比數(shù)列的性質(zhì)即可求出結(jié)果.
--------------,n>2
I10
【詳解】記"提丟斯數(shù)列”為數(shù)列{%},則當(dāng)〃23時(shí),a=6-21+4=3-2’14,當(dāng)〃
“1010
0.4,”=1
[I寸,a2=0.7,符合該式,當(dāng)”=1時(shí),[=0.4不符合上式,故凡32-2+4
--------------,n>2
10
3x297+4
故人錯(cuò)誤;”,故8正確;”提丟斯數(shù)列”的前31項(xiàng)和為
"10
|+噂(2。+…+2")+|x30=*+號,故C正確;人3?2~2+4
令------<--2-0,即
10
1OA
2H-2<—,得〃=2,3,4,5,6,7,8,又q<20,故不超過20的有8項(xiàng),故。錯(cuò)誤.
3
故選:BC.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分
13.等比數(shù)列{%}的前n項(xiàng)和為S?=3n-'+r,則,?的值為.
【正確答案】
【分析】根據(jù)等比數(shù)列前〃項(xiàng)和公式的特點(diǎn)列方程,解方程求得「的值.
【詳解】由于等比數(shù)列前〃項(xiàng)和S.=#-―-^—qn,本題中S.=r+、3",故
l-q\-q3
1八1
r+—=0,r=——.
33
故填.-g
本小題主要考查等比數(shù)列前〃項(xiàng)和公式的特點(diǎn),考查觀察與思考的能力,屬于基礎(chǔ)題.
14.如圖,已知正方體43cz中,瓦廠分別為中點(diǎn),AB=2,則4到
平面C.EF的距離是.
【分析】利用坐標(biāo)法,根據(jù)點(diǎn)到平面的距離向量求法即得.
【詳解】如圖建立空間直角坐標(biāo)系,則4(2,2,2),G(0,2,2),E(l,2,0),尸(0,1,0),
所以C£=(2,0,0),Ct£=(l,0,-2),£F=(-l,-l,O),
設(shè)平面££尸的法向量為我(x,y,z),
(x…,、
mC.E^-x-2z-0
則1X毋令z=l,則〃?=(2,-2,1),
tn-EF=-x-y=0
4
所以與到平面尸的距離是
3
4
故答案為?一
3
15.已知拋物線<7:/=2°雙2>0)的準(zhǔn)線方程為%=-2,在拋物線C上存在48兩點(diǎn)關(guān)于
直線/:x+y—7=0對稱,設(shè)弦的中點(diǎn)為陽,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則|。"|的值為
【正確答案】5
【分析】先運(yùn)用點(diǎn)差法得到"(3,4),然后通過兩點(diǎn)距離公式求出結(jié)果.
【詳解】解:拋物線。:/=20工3>0)的準(zhǔn)線方程為、=—2,
所以5=2,解得p=4,
所以拋物線的方程為V=8x,
設(shè)點(diǎn)/(X],M),S(x2,為),48的中點(diǎn)為〃(X0,%),
則y,=8%,父=8X2,
兩式相減得(凹-%)(%+%)=8(占-/),
必一乃_8=8
即人"
%一刀?必+為2%
又因?yàn)锳,8兩點(diǎn)關(guān)于直線/:x+y-7=0對稱,
_^Lx(-i)=-i
所以,2%,
Jo+%-7=0
'x=3
解得「°,可得”(3,4),
[外=4
則|OM|=732+42=5,
故5.
16.已知雙曲線。的方程標(biāo)-^=1,其左、右焦點(diǎn)分別是耳,鳥,已知點(diǎn)尸坐標(biāo)為(4,2),
雙曲線。上點(diǎn)。伉,為乂%>0,先
徑為r.則尸=;
【正確答案】①.2②.8
【分析】設(shè)。£鳥的內(nèi)切圓與三邊分別相切于。,旦G,利用切線長相等求得內(nèi)切圓圓心橫
坐標(biāo)為“,又由L得尸在N。耳鳥的平分線上,進(jìn)而得到產(chǎn)即為內(nèi)心,
應(yīng)用雙曲線的定義求得面積差即可.
【詳解】如圖,設(shè)Q4g的內(nèi)切圓與三邊分別相切于。,瓦G,
由切線長相等,可得QD=QG,FQ=RE,F?E=F2G,
又雙曲線定義可得。耳—。6=2。=8,
則QD+DF}_(0G+Gg)=DF\_GF[=EF\_EF2=Za,
又EF[+EF2=2c,解得EF[=a+c,
則E點(diǎn)橫坐標(biāo)為。,即內(nèi)切圓圓心橫坐標(biāo)為a.
F3,u,“Ji口尸吸NSQ=尸但/尸片與
k'l可得|明=以|'
化簡得cosNPF[Q=cosNPFFz,即/P片。=/尸片£,
即尸耳是/。耳鳥的平分線,
由于P(4,2),。=4,可得尸即為在;g的內(nèi)心,且半徑r=2,
則S&F、PO-S&F】PQ=I"。耳一Qg)=;x2x8=8?
故2,8.
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵點(diǎn)在于先利用切線長定理求得。夕《內(nèi)切圓圓心橫坐標(biāo)為。,再由
得到P在NQg的平分線上,結(jié)合P的橫坐標(biāo)為。進(jìn)而得到尸即為
內(nèi)心,利用雙曲線定義及面積公式即可求解.
四、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.已知等差數(shù)列{%}滿足為=6,4=1°.
(1)求數(shù)列{4}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)等比數(shù)列{2}各項(xiàng)均為正數(shù),其前〃項(xiàng)和北,若"=%,&=%,求7;.
【正確答案】(1)a?=2,1-2;(2)T?=2"-l.
【分析】(1)設(shè)等差數(shù)列{為}的公差為d,根據(jù)題意得出關(guān)于q和d的方程組,解出這兩
個(gè)量,利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式可求得數(shù)列{。,}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)等比數(shù)列{〃,}的公比為式4>0),求出/、旬的值,可得出關(guān)于4和4的方程組,
解出這兩個(gè)量,再利用等比數(shù)列的求和公式可求得看.
q=0
【詳解】⑴設(shè)等差數(shù)列{q}的公差為",「+5d=io'解得<
d=2
因此,數(shù)列{%}的通項(xiàng)公式為=6+(〃—1)[=2〃-2;
(2)設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{4}的公比為式彳>0),
%=2〃-2,則%=4,%=16,
h-.=b,q=4伍=2\q=-2
%=4,&9=4,,A=4,々=16,即{j,解得{或{(舍
也=如4=]6也=1%=1
去),
,T=g=g=2T.
"1—q1-2
本題考查等差數(shù)列通項(xiàng)公式的求解,同時(shí)也考查了等比數(shù)列求和公式的應(yīng)用,考查計(jì)算能力,
屬于基礎(chǔ)題.
18.已知拋物線/=2Px(p>0)的準(zhǔn)線方程是x=-l,F是拋物線焦點(diǎn).
(1)求拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo)及其拋物線方程:
(2)已知直線/過點(diǎn)/,斜率為2,且與拋物線相交于48兩點(diǎn),求|力用.
【正確答案】(1)焦點(diǎn)是尸(1,0),拋物線的方程為/=4x;
(2)5
【分析】(1)利用拋物線的準(zhǔn)線方程,可求得夕=2,進(jìn)而求得其焦點(diǎn)坐標(biāo)及拋物線方程:
(2)聯(lián)立直線與拋物線的方程,由韋達(dá)定理結(jié)合弦長公式即可求解.
【小問1詳解】
拋物線準(zhǔn)線為x=-1,因此p=2,所以拋物線的焦點(diǎn)是尸(1,0)
故拋物線的方程為V=4x
【小問2詳解】
由題意可知直線/的方程為歹=2x-2,設(shè)Z(XQJ,8(X2,%)
y=2x-2
聯(lián)立2,,整理得3x+l=0
y-4x
由韋達(dá)定理可得%+馬=3,
所以|力卻=為+%2+夕=3+2=5
19.如圖1,在直角梯形力88中,AB//CD,ABLAD,且4?==1.現(xiàn)
2
以為一邊向梯形外作正方形/0EE,然后沿邊N0將正方形N0EE折疊,使
EDLDC,如圖2.
DE,
£
F
F/B
圖1圖2
(1)求證:BC上平面BDE;
(2)求直線08和平面BEC所成的角的正弦值.
【正確答案】(1)證明見解析:
(2)也.
3
【分析】(1)證明出瓦),8c和8C_L8D,利用線面垂直的判定定理即可證明;
(2)以。為原點(diǎn),為x,八z軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求
解.
【小問1詳解】
在正方形/。跖中,ED1AD,
因?yàn)镋D_LDC,ADcDC=D,AD,DCu平面ABCD,
所以瓦),平面438.
BCu平面ABCD,:.ED1.BC.
在直角梯形為BCD中,AB=AD=1,CD=2,BD=6-
取C。的中點(diǎn)G,連接8G,則四邊形/8G。為正方形,所以8GJ_CG,CG=1,
所以3C=yjBG2+CG2=Vl2+12=V2,
在△88中,BD=BC=6,CD=2,
所以BC?+BD?=DC?,故
因?yàn)镋。8。=。,£。,8。<=平面80£:,
所以8c工平面8Z)E;
【小問2詳解】
以。為原點(diǎn),D4,Z)C,Z)E為x,歹,z軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系.
所以Q(0,0,0),A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,2,0),E(0,0,1),尸(1,0,1).
所以08=(1,1,0),8dl(-l,l,0),EC=(0,2,-1).
八,、m-BC=-x+y+0=0
設(shè)切=(x,?z)為平面3CE當(dāng)一個(gè)法向量,所以{X3"
m-EC=0+2y-z=0
不妨設(shè)y=l,則加;(1,1,2).
所以直線。8和平面BEC所成的角的正弦值為
1+1
S1ne=cos儲(chǔ)=z7=也
'LD5|Jl+1+0Jl+1+43
20.已知數(shù)列{%}的首項(xiàng)q=g,且滿足a,+i=^^j(〃eN+).
(1)求證:數(shù)列1;為等比數(shù)列;
(2)若b.%(3〃一1),數(shù)列也}前〃項(xiàng)的和為S,,,求S,.
-an
【正確答案】(1)證明見解析
4a
【分析】(1)將條件。用二丁—兩邊同時(shí)取倒數(shù),然后兩邊同時(shí)減1,可證明等比數(shù)列.
3。“+1
(2)利用錯(cuò)位相減法求和即可.
【小問1詳解】
z\-------1
即^-―1=-+-l=-l——1,即^—
%44%41%)4
%,
111,5,1
所以數(shù)列《一一1%為等比數(shù)列,首項(xiàng)一一1="-1=:,公比q
J卬44"4
【小問2詳解】
(3“-1)=(3/?-l)-4M
.?.S?=2X4+5X42+8X43++(3n-l)-4n@
45?=2X42+5X43++(3“-4>4”+(3”-1)-4'用②
①-②,^-3S?=2X4+3X(42+43++4,,)-(3/?-1)-4,,+I
(16-16x4'i、
=8+3X10104——(3”1)?4+I=-8-(3〃-2)?4向
l-3J
83/7—2?|
Sc?=-+--------4+
〃33
21.如圖,在直角梯形Z8C。中,AD//BC,N4DC=90°,AE1平面ABCD,
EF//CD,BC=CD=AE=EF=-AD=\.
(1)求證:BE1AF■,
TT
(2)在直線8C上是否存在點(diǎn)〃,使二面角的大小為一?若存在,求出CM
6
的長;若不存在,請說明理由.
【正確答案】(1)證明見解析.
(2)存在,CM=—.
3
【分析】(1)證明平面即可;
(2)假設(shè)M存在,建立直角坐標(biāo)系,用向量法求M的坐標(biāo)即可.
【小問1詳解】
如圖,F(xiàn)GHEA,AGHEF,連接EG交4b于,,連接84,BG,
■:EFHCD旦EFHAG,:.AGIICD,即點(diǎn)G在平面N8CZ)內(nèi).
在平行四邊形CD4G中,/力。C=90°,
ABG1AG,又由/E_L平面知力EJ.8G,
:.BG1平面AEFG,8GJ_4/①
在矩形/E/G中,AE=EF,:.AF上EG②
由①②知,工廠,平面86七,AAFLBE.
【小問2詳解】
如圖,以A為原點(diǎn),ZG為X軸,2。為y軸,/£為Z軸建立空間直角坐標(biāo)系
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