江苏省连云港市海州高级中学2022-2023学年高二上学期期中数学试题及答案
展开江苏省连云港市海州高级中学2022-2023学年高二上学期期中数学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知点,则直线AB的斜率为( )
A. B. C. D.
2.已知点,则线段AB的中点坐标为( )
A. B. C. D.
3.双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
4.“中国剩余定理”又称“孙子定理”,最早可见于我国南北朝时期的数学著作《孙子算经》,1852年,英国传教士伟烈亚力将该解法传至欧洲,1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得到的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”,此定理讲的是关于整除的问题,现将1到2022这2022个数中,能被2除余1且被7除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列,则该数列共有( )
A.145项 B.146项 C.144项 D.147项
5.若等差数列和等比数列满足,,,则的公比为( )
A.2 B. C.4 D.
6.以直线经过的定点为圆心,2为半径的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
7.记为等比数列的前n项和.若,则的值为( )
A.24 B.48 C.39 D.36
8.已知椭圆,为的左、右焦点,为上一点,且的内心为,若的面积为,则的值为( )
A. B.3 C. D.6
二、多选题
9.已知等比数列 ,=1, ,则( ).
A.数列 是等比数列
B.数列 是递增数列
C.数列 是等差数列
D.数列 是递增数列
10.下列说法错误的是( )
A.直线在y轴上的截距为3
B.经过定点的直线都可以用方程表示
C.已知直线与直线平行,则平行线间的距离是1
D.点关于直线的对称点是
11.以下四个关于圆锥曲线的命题中,其中是真命题的有( )
A.双曲线与椭圆有相同的焦点
B.在平面内,设、为两个定点,为动点,且,其中常数为正实数,则动点的轨迹为椭圆
C.方程的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率
D.过双曲线的右焦点F作直线交双曲线于、两点,若,则这样的直线有且仅有3条
12.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点A、B的距离之比为定值的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系中,已知,点P满足,设点P的轨迹为圆,下列结论正确的是( )
A.圆C的方程是
B.过点A向圆C引切线,两条切线的夹角为
C.过点A作直线l,若圆C上恰有三个点到直线距离为1,该直线斜率为
D.在直线上存在两点D,E,使得
三、填空题
13.经过点,斜率为3的直线方程为___________.
14.圆与圆的位置关系是___________.
15.在数列{an}中, ,若 的前n项和为,则项数n=________.
16.已知数列的通项公式,记数列落在区间内项的个数为,则___________.
四、解答题
17.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,焦点在直线上.
(1)求该抛物线的方程;
(2)若该抛物线上点A的横坐标为2,求点A到该抛物线焦点的距离.
18.已知在等差数列中,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列的前n项和,则当n为何值时取得最大,并求出此最大值.
19.已知的顶点,边上的高所在的直线方程为.
(1)求直线的方程;
(2)若边上的中线所在的直线方程为,求直线的方程.
20.已知圆,点在圆C上.
(1)求圆C的方程;
(2)已知直线l与圆C相切,且直线l在x轴、y轴上的截距相等,求直线l的方程.
21.已知数列中,,且对任意,都有.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
22.已知焦点在x轴上,短轴长为的椭圆C,经过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若点M、N在椭圆C上,且以MN为直径的圆经过点A,求点A到直线MN距离的最大值.
参考答案:
1.B
【分析】过两点的直线斜率公式为,代入数据可得答案.
【详解】点,根据斜率公式,
代入数据得:
故选:B
2.A
【分析】利用两点的中点坐标公式求出答案.
【详解】由题意得:线段AB的中点坐标为,即.
故选:A.
3.B
【分析】根据双曲线方程直接写出渐近线方程即可.
【详解】由双曲线方程知:,,而渐近线方程为,
所以双曲线渐近线为.
故选:B
4.A
【分析】由已知可得能被除余且被除余的数即为能被除余,进而得通项及项数.
【详解】由已知可得既能被整除,也能被7整除,故能被整除,
所以,,
即,
故,即,解得,故共项,
故选:A.
5.B
【分析】根据等差数列的基本量运算可得,然后利用等比数列的概念结合条件即得.
【详解】设等差数列的公差为,等比数列的公比为,
则,
所以,
∴,,
所以.
故选:B.
6.A
【分析】先由直线的方程求得直线恒过的定点,再由圆的圆心和半径得出圆的方程得选项.
【详解】解:因为直线方程为,即,所以直线过定点,
所以圆方程为,即,
故选:A.
7.C
【分析】根据等比数列的性质可知,,是等成比数列,由此列式计算即可.
【详解】∵为等比数列的前n项和,∴,,等成比数列,
∴,,∴,∴.
故选:C
8.D
【分析】利用焦点三角形的面积公式,建立等量关系,结合椭圆的性质,计算椭圆的离心率,再结合焦点三角形的面积公式即可求的值.
【详解】由题意得,的内心到轴的距离
等于内切圆的半径,即为的纵坐标,即为,
因为为上的一点,
所以,
即,
又因为,所以,
,
整理得,解得(舍)或,
所以,
所以,
所以,即,解得.
故选:D.
9.ACD
【分析】求出数列与的通项公式,再判断是否是等比或等差数列;等差数列的单调性决定于公差的正负,等比数列的单调性决定于首项的正负和公比与1的大小.
【详解】由=1,得,,所以数列 是等比数列且为递减数列,故A正确B不正确;
,数列 是递增的等差数列,故C,D正确.
故选:ACD.
10.ABC
【分析】对A,截距是直线与轴的交点纵坐标;对B,当直线与轴垂直时,不能用斜截式表示;对C,先根据平行求出参数,再用平行线间的距离公式求出距离可判断;对D,两点关于一条直线对称,说明这条直线是这两点连线的中垂线.
【详解】A:直线在y轴上的截距:令,A错误;
B:与轴垂直的直线没有斜率,表示不了B错误;
C:直线与直线平行,则,则可化为,,C错误;
D:过点的直线斜率为,又得斜率为,斜率之积为,故两直线垂直;又点的中点为,中点在上,故是点的对称轴,D对.
故选:ABC
11.AD
【分析】求出双曲线与椭圆的焦点坐标,即可判断A,由椭圆的定义可分析B选项,根据椭圆和离心率的取值范围可分析C选项,考虑直线的斜率存在和不存在两种情况,从而可分析D选项.
【详解】解:对于A:双曲线与椭圆的焦点均为,故A正确;
对于B:根据椭圆的定义,在平面内,设、为两个定点,为动点,
当时,动点的轨迹为椭圆,
当时,动点的轨迹为线段,
当时,动点的轨迹不存在,故B错误;
对于C:方程的两根为,,不能为椭圆和双曲线的离心率,故C错误;
对于D:双曲线的右焦点为,,,
当直线的斜率不存在时,代入双曲线中,可得,所以;
当直线的斜率存在时,设其直线方程为,联立,
可得,显然,
所以,
所以,,
所以,
解得,故D正确.
故选:AD.
12.ABD
【分析】利用求轨迹方程的方法确定圆的方程可判断选项A,,再根据边与角的关系求出即可确定两条切线的夹角判断选项B,根据圆心到直线的距离可求出斜率判断选项C,利用轨迹方程的办法判断选项D.
【详解】设,由得,
整理得,故A正确;
过点A向圆引切线,设其中一个切点为,
圆的半径为,且,
所以,所以,
所以两条切线的夹角为,故B正确;
设点A作直线,
因为圆上恰有三个点到直线距离为1,圆的半径为,
所以圆心到直线的距离等于1,
即,解得,故C错误;
假设存在,使得,
所以,
化简得,
因为的轨迹为,
所以,解得或,
故直线上存在两点或,
使得成立,故D正确;
故选:ABD.
13.
【分析】知道直线过的点和直线的斜率,直接代入点斜式方程可得答案.
【详解】经过点,斜率为3的直线方程为
化简得:
故答案为:
14.相交
【分析】由圆的方程可确定圆心和半径,根据可确定两圆关系.
【详解】圆可化为,圆心为,半径;
圆,圆心为,半径;
圆心距,,,
易得,两圆相交.
故答案为:相交.
15.2022
【分析】利用裂项求和法求得 的前n项和的表达式,由题意列出方程,求得答案.
【详解】由题意得,
==,
∴n=2022,
故答案为:2022
16.
【分析】由题意可得求落在区间内项的个数,再根据通项公式列不等式求解即可.
【详解】由题意,即求满足的正整数的个数,即,,故,共个.
故答案为:
17.(1)
(2)6
【分析】(1)求出焦点坐标,设出抛物线方程,从而得到,求出及抛物线方程;
(2)由焦半径公式进行求解.
【详解】(1)中,令得:,
则焦点坐标为,故设抛物线方程为,
故,解得:,
故抛物线方程为;
(2)设点A到该抛物线焦点的距离为,
由抛物线的定义可知:.
18.(1)
(2)当时,取得最大值,最大值为25.
【分析】(1)设出公差,利用等差数列的性质计算出公差,从而求出通项公式;
(2)令,解不等式,求出当时,取得最大值,并用等差数列求和公式求出最大值.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
则,解得:,
则的通项公式为;
(2)因为,
令得:,令得:,
故当时,取得最大值,
其中,故最大值为.
19.(1)
(2)
【分析】(1)根据边上高所在直线与的位置关系可确定直线的斜率,又已知点,所以可得直线的方程;
(2)由(1)中的方程及边上的中线所在的直线过点,可求点的坐标,又设点,根据的中点在直线上及点在上列方程组可求解的值,得点的坐标,从而可求直线的方程.
【详解】(1)解:由边上的高在上可知,垂直于直线
所以
又,所以直线的方程为:,
即的方程为.
(2)解:因为是边上的中线所在的直线,又的方程为
则联立,解得,故点坐标为.
设点,则的中点在直线上,
所以,即①,
又点在上,则有②,
联立①②解得,.
即,所以,所以直线的方程为:
即直线的方程为:.
20.(1)
(2)或
【分析】(1)将代入圆的方程求解即可;
(2)分直线l过原点与不过原点两种情况设直线的方程,再结合直线与圆相切则圆心到直线的距离等于半径列式求解即可.
【详解】(1)因为在圆C上,故,解得,故圆C的方程为.
(2)当直线l在x轴、y轴上的截距均为0时,此时圆C圆心在y轴上,故直线存在斜率.
设直线l的方程为,则到的距离,即,解得,此时直线的方程为.
当直线l在x轴、y轴上的截距不为0时,设直线l的方程为,即,则,即,故,此时直线的方程为.
综上,直线l的方程为或
21.(1)
(2)
【分析】(1)构造等比数列求通项;(2)利用错位相减法求和.
【详解】(1)由得,,
所以数列是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以,所以.
(2)由(1)得,
因为,
所以,
,
以上两式相减得,
所以.
22.(1)
(2)
【分析】(1)利用待定系数法可求椭圆的标准方程.
(2)可证直线过定点,从而可求点A到直线MN距离的最大值.
【详解】(1)设椭圆标准方程为,则且,
故,故椭圆标准方程为:.
(2)若直线的斜率与直线的斜率均存在且非零,
故可设,.
由可得,
故,故,
故.
同理,,.
故
,
故直线的方程为:,
整理得到:,
整理得到:
,
,
故直线过定点.
若直线的斜率与直线的斜率一个不存在,另一个则为零,
此时或,
此时的方程为:,也过,
综上,直线过定点.
所以为的距离的最大值为,
当且仅当即时取最大值.
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