山西省临汾市2022-2023学年高二上学期期末数学试题 Word版含解析
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高二数学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.在等差数列中,,则()
A.16 B.8 C.10 D.14
2.若三点在同一直线上,则实数等于()
A. B. C.6 D.12
3.若函数在处的切线方程为,则的值是()
A. B. C.2 D.3
4.等差数列的前项和为,若,则()
A.18 B.12 C.9 D.6
5.已知函数是的导函数,则函数的零点个数为()
A.0 B.1 C.2 D.3
6.设双曲线的半焦距为,直线过两点,若原点到直线的距离为,则双曲线的离心率为()
A. B. C. D.2
7.有一张扇形铁皮,其圆心角,半径.现打算将这张铁皮裁成矩形(分别在上),并将此矩形弯成一个圆柱的侧面,则此圆柱的体积的最大值是()
A. B. C. D.
8.已知数列满足,且,若,则下面表述正确的是()
A.为等差数列,为等比数列
B.为等差数列,为等比数列
C.为等差数列,为等比数列
D.为等差数列,为等比数列
二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知两圆,直线,则()
A.圆的面积为 B.圆的圆心为
C.圆与直线相切 D.圆与圆外切
10.在等比数列中,是方程的两个根,则()
A. B.或
C.或 D.或
11.已知函数(其中是自然对数的底数),则以下说法正确的是()
A.函数在上单调递减
B.函数是偶函数
C.若函数,则函数是周期为1的周期函数
D.函数仅有一个极小值点,且相应的极值为
12.如图,在直三棱柱中,分别是的中点,是与的交点,为线段上的动点(包含线段的端点),则以下说法正确的是()
A.为线段的中点时,
B.存在点,使得平面
C.与所成角的正弦值为
D.与平面所成的角可能为
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.等比数列中,,公比,则__________.
14.已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于两点,且为坐标原点,则的面积为__________.
15.已知数列满足则数列的前项和__________.
16.已知函数,其中是自然对数的底数.若当时,不等式恒成立,则实数的取值范围是__________.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)
已知各项均为正数的数列,若该数列对于任意,都有.
(1)证明数列为等差数列;
(2)设,求数列的前项和.
18.(12分)
已知函数在处取得极小值1.
(1)求实数的值;
(2)求函数在区间上的值域.
19.(12分)
如图所示,在四棱锥中,平面平面,底面为矩形,,是棱上一点,且.
(1)求点到直线的距离;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
20.(12分)
数列的前项和为,且.
(1)求;
(2)若,求数列的前项和.
21.(12分)
已知椭圆分别为的左、右顶点,为的上顶点,,且的离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,点.若直线的斜率之和为0.求证:直线经过定点.
22.(12分)
已知.
(1)当,证明;
(2)讨论的单调性;
(3)利用(1)中的结论,证明:.
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2022-2023学年度高二年级第一学期期末测评考试试题数学
参考答案及评分参考
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.A
【解析】设等差数列的公差为,由题知,所以,
所以.
2.C
【解析】因为,又,
所以,即.
3.A
【解析】由切线斜率为4,得,整理得①,
由切线经过,知,整理得②,
联立①②解得,故.
4.C
【解析】根据等差数列公式及性质可得,
所以,因为.
5.B
【解析】由题意知,令,即研究的零点个数,
显然的定义域为,
由知在定义域内单调递增,
又,故在定义域内有唯一零点,且.
6.A
【解析】直线的方程为,
即.
于是有,
所以,两边平方,得.
又,所以,
两边同时除以,得,
解得.则.
所以双曲线的离心率为.
7.A
【解析】设,则,故,
不妨将作为圆柱的底面圆周长,作为圆柱的高,
设底面圆半径为,则由得,
故圆柱体积,
记,
令,解得舍去,
易知时,递增,时,递减,
故时,取得最大值.
8.B
【解析】由题可得,即,且,
则数列是以1为首项,2为公比的等比数列,则;
又,则有,
所以,
所以,即为等比数列;
所以(定值),故为等差数列.
二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.AD
【解析】对于,由题意得,圆的半径为3,所以圆的面积为,故正确;
对于,由题意得,圆的圆心为,故B错误;
对于,由题得,圆的圆心为,半径,圆与直线相交,故C错误;
对于,由题得,,圆与圆外切,故D正确,故选.
10.AC
【解析】因为是方程的两个根,
所以,
所以,又因为,所以,故A对B错;
由解得或,
当时,,则,
当时,,则,故C对D错,故选AC.
11.AD
【解析】对于,当时,,
当时,故单调递减,故A正确;
对于,由题意知,
显然,故函数不是偶函数,B错误;
对于,由题意知,
由知函数不是周期为1的周期函数,C错误;
对于,由选项的解析知,时,单调递减,
当时,,故在单调递增,
当,由,知在的单调性同一致,单调递增,
综上,在递减,在等区间分别单调递增.
因此有唯一极小值点,对应极小值为,D正确.
故选AD.
12.BD
【解析】对于,故错误;
对于,以为原点,以为坐标轴建立空间直角坐标系,
设,
则,
所以
设平面的法向量为
则
令,可得,
设,
则,
所以,
当时,可得平面,
所以,即.
所以在线段上存在点,且,故B正确;
对于,
与所成角的正弦值为,故C错误;
对于,由中,为的中点,可得,
又平面平面,
可得,而,
所以平面与平面所成的角即为,由题可得当运动到点时,取得最大,且,所以与平面所成的角可能为,故D正确.故选BD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.54
【解析】根据等比数列的定义和性质可知,
则.
14.
【解析】由题知,抛物线方程为,
设的直线方程为,代入抛物线方程,得,
设,则.
因为,所以,
故,
.
15.
【解析】由题可知,当为奇数时,,
当为偶数时,,
所以,
即隔项成等差数列,其中奇数项以为首项,以3为公差;偶数项以为首项,以3为公差,
所以
.
16.
【解析】当时,恒成立,即恒成立,
记,则,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
故时,取得最大值,
于是时符合题意.
四、解答题:本题共6小题,共70分.
17.(1)证明:数列的各项都为正数,且,
两边取倒数得,即
故数列是公差为1的等差数列;
(2)解:当时,,
所以,所以,
所以,
所以
.
18.解:(1)因为,
所以,
根据题意,即
解得
(2)由(1)知,,
令,解得或,
当在之间变化时,及的变化情况如下表:
1 | 2 | ||||
| 0 |
| |||
28 | 单调递减 | 1 | 单调递增 | 8 |
因此当时,取得最小值,
当时,取得最大值,
故的值域为.
19.解:(1)取的中点,连接,并过点作的平行线,交于,
则.
因为,所以.
因为平面平面,平面平面平面,
所以平面,
因为平面,所以.
以为坐标原点,以所在直线分别为轴,轴,轴建立如图所示的空间
直角坐标系,
因为,
则,
直线的一个单位方向向量为,
点到直线的距离.
(2),
设平面的法向量为,
则令,
设平面的法向量为,
则令,
设平面与平面的大角为,则.
所以平面与平面夹角的余弦值为.
20.解:(1)因为,所以,
所以,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,
所以.
又因为当时,,
所以
(2)因为,所以,
所以,
又,
两式相减得
所以.
21.解:(1)由题设得.
则.
由得,
又由,
解得椭圆的方程为
(2)设直线的方程为,联立消去得,
,
设,
则,
于是,
即
,得.
故直线的方程为,过定点.
22.(1)证明:当时,,
令,解得,
当在之间变化时,及的变化情况如下表:
1 | |||
0 | |||
单调递增 | 0 | 单调递减 |
因此当时,取得最大值,
故;
(2)解:因为,所以,
令,解得,
①当时,方程的解为,且,
在之间变化时,及的变化情况如下表:
0 | |||
单调递增 |
| 单调递减 |
在单调递增,在单调递增,
②当时,方程无解,此时恒成立,
故在单调递增,
③当时,方程的解为,但,
当时,恒成立,
故在单调递增,
综上所述,当时,在单调递增,在单调递减,
当时,在单调递减;
(3)证明:由(1)知,,其中“=”当且仅当时成立,
当时,且,故,
即,
于是当时,依次有
,
,
相加得,
即
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