河北保定市容城博奧學(xué)校2025屆高二上數(shù)學(xué)期末經(jīng)典模擬試題含解析

河北保定市容城博奧學(xué)校2025屆高二上數(shù)學(xué)期末經(jīng)典模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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．如圖，是函數(shù)的部分圖象，且關(guān)于直線對稱，則（）A. B.C. D.2．已知中，內(nèi)角所對的邊分別，若，，，則（）A. B.C. D.3．已知兩條平行直線：與：間的距離為3，則（）A.25或－5 B.25C.5 D.21或－94．二次方程的兩根為2，，那么關(guān)于的不等式的解集為（）A.或 B.或C. D.5．已知是兩個數(shù)1，9的等比中項(xiàng)，則圓錐曲線的離心率為（）A.或 B.或C. D.6．在正三棱錐中，，且，M，N分別為BC，AD的中點(diǎn)，則直線AM和CN夾角的余弦值為（）A. B.C. D.7．如圖，在正方體中，E為的中點(diǎn)，則直線與平面所成角的正弦值為（）A. B.C. D.8．下列拋物線中，以點(diǎn)為焦點(diǎn)的是（）A. B.C. D.9．下列關(guān)于拋物線的圖象描述正確的是（）A.開口向上，焦點(diǎn)為 B.開口向右，焦點(diǎn)為C.開口向上，焦點(diǎn)為 D.開口向右，焦點(diǎn)為10．離心率為，長軸長為6的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是A. B.或C. D.或11．如果，那么下列不等式成立的是（）A. B.C. D.12．已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為，，公差，．若取得最大值，則的值為（）A.6或7 B.7或8C.8或9 D.9或10二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．如圖，在長方體ABCD﹣A'B'C'D'中，點(diǎn)P，Q分別是棱BC，CD上的動點(diǎn)，BC＝4，CD＝3，CC'＝2，直線CC'與平面PQC'所成的角為30°，則△PQC'的面積的最小值是__14．已知正方體的棱長為為的中點(diǎn)，為面內(nèi)一點(diǎn)．若點(diǎn)到面的距離與到直線的距離相等，則三棱錐體積的最小值為__________15．用數(shù)學(xué)歸納法證明等式：，驗(yàn)證時，等式左邊________16．函數(shù)的最小值為______.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．（12分）已知等比數(shù)列的前項(xiàng)和為，且，.（1）求的通項(xiàng)公式；（2）求.18．（12分）已知橢圓與雙曲線有相同的焦點(diǎn)，且的短軸長為（1）求的方程；（2）若直線與交于P，Q兩點(diǎn)，，且的面積為，求k19．（12分）已知點(diǎn)，.（1）求以為直徑的圓的方程；（2）若直線被圓截得的弦長為，求值20．（12分）已知公差大于零的等差數(shù)列的前項(xiàng)和為，且滿足，，（1）求數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）若數(shù)列是等差數(shù)列，且，求非零常數(shù)；21．（12分）已知函數(shù)在處有極值.（1）求常數(shù)a，b的值；（2）求函數(shù)在上的最值.22．（10分）已知拋物線的焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線的距離為2（1）求C的方程;（2）已知O為坐標(biāo)原點(diǎn)，點(diǎn)P在C上，點(diǎn)Q滿足，求直線斜率最大值.

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、C【解析】先根據(jù)條件確定為函數(shù)的極大值點(diǎn)，得到的值，再根據(jù)圖像的單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)幾何意義得到和的正負(fù)即可判斷.【詳解】根據(jù)題意得，為函數(shù)部分函數(shù)的極大值點(diǎn)，所以，又因?yàn)楹瘮?shù)在單調(diào)遞增，由圖像可知處切線斜率為銳角，根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義，所以，又因?yàn)楹瘮?shù)在單調(diào)遞增，由圖像可知處切線斜率為鈍角，根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義所以.即.故選：C.2、B【解析】利用正弦定理可直接求得結(jié)果.【詳解】在中，由正弦定理得：.故選：B.3、A【解析】根據(jù)平行直線的性質(zhì)，結(jié)合平行線間距離公式進(jìn)行求解即可.【詳解】因?yàn)橹本€：與：平行，所以有，因?yàn)閮蓷l平行直線：與：間距離為3，所以，或，當(dāng)時，；當(dāng)時，，故選：A4、B【解析】根據(jù)，確定二次函數(shù)的圖象開口方向，再由二次方程的兩根為2，，寫出不等式的解集.【詳解】因?yàn)槎畏匠痰膬筛鶠?，，又二次函數(shù)的圖象開口向上，所以不等式的解集為或，故選：B5、A【解析】根據(jù)題意可知，當(dāng)時，根據(jù)橢圓離心率公式，即可求出結(jié)果；當(dāng)時，根據(jù)雙曲線離心率公式,即可求出結(jié)果.【詳解】因?yàn)槭莾蓚€數(shù)1，9的等比中項(xiàng)，所以，所以，當(dāng)時，圓錐曲線，其離心率為；當(dāng)時，圓錐曲線，其離心率為；綜上，圓錐曲線的離心率為或.故選：A.6、B【解析】由題意可得兩兩垂直，所以以為原點(diǎn)，所在的直線分別為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，利用空間向量求解【詳解】因?yàn)?，所以兩兩垂直，所以以為原點(diǎn)，所在的直線分別為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，如圖所示，因?yàn)?，所?因?yàn)镸，N分別為BC，AD的中點(diǎn)，所以，所以，設(shè)直線AM和CN所成的角為，則,所以直線AM和CN夾角的余弦值為，故選：B7、D【解析】構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系，求直線的方向向量、平面的法向量，應(yīng)用空間向量的坐標(biāo)表示，求直線與平面所成角的正弦值.【詳解】以點(diǎn)D為坐標(biāo)原點(diǎn)，向量分別為x，y，z軸建立空間直角坐標(biāo)系，則，，，，可得，，，設(shè)面的法向量為，有，取，則，所以，，，則直線與平面所成角的正弦值為故選：D.8、A【解析】由題意設(shè)出拋物線的方程，再結(jié)合焦點(diǎn)坐標(biāo)即可求出拋物線的方程.【詳解】∵拋物線為，∴可設(shè)拋物線方程為，∴即，∴拋物線方程為，故選：A.9、A【解析】把化成拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程，依據(jù)拋物線幾何性質(zhì)看開口方向，求其焦點(diǎn)坐標(biāo)即可解決.【詳解】，即.則，即故此拋物線開口向上，焦點(diǎn)為故選：A10、B【解析】試題解析：當(dāng)焦點(diǎn)在x軸上：當(dāng)焦點(diǎn)在y軸上：考點(diǎn)：本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵是焦點(diǎn)位置不同方程不同11、D【解析】利用不等式的性質(zhì)分析判斷每個選項(xiàng).【詳解】由不等式的性質(zhì)可知，因?yàn)?，所以，，故A錯誤，D正確；由，可得，，故B，C錯誤.故選：D12、B【解析】根據(jù)題意可知等差數(shù)列是，單調(diào)遞減數(shù)列，其中，由此可知，據(jù)此即可求出結(jié)果.【詳解】在等差數(shù)列中，所以，所以，即，又等差數(shù)列中，公差，所以等差數(shù)列是單調(diào)遞減數(shù)列，所以，所以等差數(shù)列的前項(xiàng)和為取得最大值，則的值為7或8.故選:B.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、8【解析】設(shè)三棱錐C﹣C′PQ的高為h，CQ＝x，CP＝y(tǒng)，由體積法求得的關(guān)系，由直線CC’與平面C’PQ成的角為30°，得到xy≥8，再由VC﹣C′PQ＝VC′﹣CPQ，能求出△PQC'的面積的最小值【詳解】解：設(shè)三棱錐C﹣C′PQ的高為h，CQ＝x，CP＝y(tǒng)，由長方體性質(zhì)知兩兩垂直，所以，，，，，所以，由得，所以，∵直線CC’與平面C’PQ成的角為30°，∴h＝2，∴，，∴xy≥8，再由體積可知：VC﹣C′PQ＝VC′﹣CPQ，得，S△C′PQ＝xy，∴△PQC'的面積的最小值是8故答案為：814、##【解析】由題意可知，點(diǎn)在平面內(nèi)的軌跡是以為焦點(diǎn)，直線為準(zhǔn)線的拋物線，如圖在底面建立平面直角坐標(biāo)系，求出拋物線方程，直線的方程，將直線向拋物線平移，恰好與拋物線相切時，切點(diǎn)為點(diǎn)，此時的面積最小，則三棱錐體積的最小【詳解】因?yàn)闉槊鎯?nèi)一點(diǎn)，且點(diǎn)到面的距離與到直線的距離相等，所以點(diǎn)在平面內(nèi)的軌跡是以為焦點(diǎn)，直線為準(zhǔn)線的拋物線，如圖在底面，以所在的直線為軸，以的中垂線為軸建立平面直角坐標(biāo)系，則,設(shè)拋物線方程為，則，得，所以拋物線方程為，，直線的方程為，即，設(shè)與直線平行且與拋物線相切的直線方程為，由，得，由，得，所以與拋物線相切的直線為，此時切點(diǎn)為，且的面積最小，因?yàn)辄c(diǎn)到直線的距離為，所以的面積的最小值為，所以三棱錐體積的最小值為，故答案為：15、【解析】根據(jù)數(shù)學(xué)歸納法的步驟即可解答.【詳解】用數(shù)學(xué)歸納法證明等式：，驗(yàn)證時，等式左邊=.故答案為：.16、1【解析】由解析式知定義域?yàn)?，討論、、，并結(jié)合導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)性，即可求最小值.【詳解】由題設(shè)知：定義域?yàn)椋喈?dāng)時，，此時單調(diào)遞減；當(dāng)時，，有，此時單調(diào)遞減；當(dāng)時，，有，此時單調(diào)遞增；又在各分段的界點(diǎn)處連續(xù)，∴綜上有：時，單調(diào)遞減，時，單調(diào)遞增；∴故答案為：1.三、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）【解析】（1）設(shè)的公比為，根據(jù)題意求得的值，即可求得的通項(xiàng)公式；（2）由（1）求得，得到，利用等比數(shù)列的求和公式，即可求解.【小問1詳解】解：設(shè)的公比為，因?yàn)椋?，則，又因?yàn)?，解得，所以的通?xiàng)公式為.【小問2詳解】解：由，可得，則，所以.18、（1）（2）或k=1.【解析】（1）根據(jù)題意求得雙曲線的焦點(diǎn)即知橢圓焦點(diǎn)，結(jié)合橢圓短軸長，可求得橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）將直線方程和橢圓方程聯(lián)立，整理得，從而得到根與系數(shù)的關(guān)系式，然后求出弦長以及到直線PQ的距離，進(jìn)而表示出，由題意得關(guān)于k的方程，解得答案.【小問1詳解】雙曲線即，故雙曲線交點(diǎn)坐標(biāo)為，由此可知橢圓焦點(diǎn)也為，又的短軸長為，故，所以，故橢圓的方程為；【小問2詳解】聯(lián)立，整理得：，其，設(shè)，則，所以=，點(diǎn)到直線PQ的距離為，所以=，又的面積為，則=，解得或k=1.19、(1).(2)或【解析】（1）根據(jù)題意，有A、B的坐標(biāo)可得線段AB的中點(diǎn)即C的坐標(biāo)，求出AB的長即可得圓C的半徑，由圓的標(biāo)準(zhǔn)方程即可得答案；（2）根據(jù)題意，由直線與圓的位置關(guān)系可得點(diǎn)C到直線x﹣my+1＝0的距離d，結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式可得，解可得m的值，即可得答案【詳解】（1）根據(jù)題意，點(diǎn)，，則線段的中點(diǎn)為，即的坐標(biāo)為；圓是以線段為直徑的圓，則其半徑，圓的方程為.（2）根據(jù)題意，若直線被圓截得的弦長為，則點(diǎn)到直線的距離，又由，則有，變形可得：，解可得或【點(diǎn)睛】本題考查直線與圓的位置關(guān)系以及弦長的計(jì)算，涉及圓的標(biāo)準(zhǔn)方程，屬于基礎(chǔ)題20、（1）（2）【解析】(1)利用等差數(shù)列的性質(zhì)可得,聯(lián)立方程可得,代入等差數(shù)列的通項(xiàng)公式可求;(2)代入等差數(shù)列的前和公式可求,進(jìn)一步可得,然后結(jié)合等差數(shù)列的定義可得,從而可求.【詳解】（1）為等差數(shù)列，，又是方程的兩個根，（2）由（1）可知，為等差數(shù)列，舍去)當(dāng)時，為等差數(shù)列，滿足要求【點(diǎn)睛】本題主要考查了等差數(shù)列的定義、性質(zhì)、通項(xiàng)公式、前項(xiàng)和公式的綜合運(yùn)用,屬于中檔題.21、（1）；（2）最大值為-1，最值為-5.【解析】(1)根據(jù)給定條件結(jié)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)建立方程，求解方程并驗(yàn)證作答.(2)利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)在上的單調(diào)性即可計(jì)算作答.【小問1詳解】依題意：，則，解得：，當(dāng)時，，當(dāng)時，，當(dāng)時，，則函數(shù)在處有極值，所以.【小問2詳解】由(1)知：，，，當(dāng)時，，當(dāng)時，，因此，在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，于是得，而，，則，所以函數(shù)在上的最大值為-1，最值為-5.22、（1）；（2）最大值為.【解析】（1）由拋物線焦點(diǎn)與準(zhǔn)線的距離即可得解；（2）設(shè)，由平面向量的知識可得，進(jìn)而可得，再由斜率公式及基本不等式即可得解.【詳解】（1）拋物線的焦點(diǎn)，準(zhǔn)線方程為，由題意，該拋物線焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為，所以該拋物線的方程為；（2）[方法一]：軌跡方程+基本不等式法設(shè)，則，所以，由在拋物線上可得，即，所以直線的斜率，當(dāng)時，；當(dāng)時，，當(dāng)時，因?yàn)?，此時，當(dāng)且僅當(dāng)，即時，等號成立；當(dāng)時，；綜上，直線斜率的最大值為.[方法二]：【最優(yōu)解】軌跡方程+數(shù)形結(jié)合法同方法一得到點(diǎn)Q的軌跡方程為設(shè)直線的方程為，則當(dāng)直線與拋物線相切時，其斜率k取到最值．聯(lián)立得，其判別式，解得，所以直線斜率的最大值為[方法三]：軌跡方程+換元求最值法同方法一得點(diǎn)Q的軌跡方程為設(shè)直線的斜率為k，則令，則的對稱軸為，所以．故直線斜率的最大值為[方法四]參數(shù)+基本不等式法由題可設(shè)因，所以于是，所以則直線的斜率為當(dāng)且僅當(dāng)，即，時等號成立，所以直線