2022-2023学年四川省南充市嘉陵第一中学高二下学期第一次月考数学(文)试题含解析
展开2022—2023学年高二下期第一次月考
文科数学试题
考试范围:考试范围:立体几何、直线与圆、圆锥曲线、导数
考试时间:120分钟;总分:150分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知,则的值为( )
A. B.– C. D.–
2.已知,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
3.与椭圆有公共焦点,且离心率的双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
4.已知,是椭圆的两个焦点,P是C上一点(端点除外),则的周长为( )
A.14 B.16 C. D.
5.下列各组方程中,表示相同曲线的一组方程是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
6.已知函数的图象如图所示.设函数从-1到1的平均变化率为,从1到2的平均变化率为,则与的大小关系为( )
A. B. C. D.不能确定
7.已知函数的导函数的图象如图所示,那么函数( )
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C.在上单调递增 D.在上单调递减
8.圆的圆心、半径是( )
A.,4 B.,2 C.,4 D.,2
9.过圆上的动点作圆的两条切线,则连接两切点线段的长为( )
A.2 B.1 C. D.
10.如图1,北京2022年冬奥会比赛场地之一首钢滑雪大跳台与电力厂的冷却塔交相辉映,实现了它与老工业遗址的有效融合.如图2,冷却塔的外形是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面.它的最小半径为,上口半径为,下口半径为,高为.在冷却塔的轴截面所在平面建立如图3所示的平面直角坐标系,设,,,,则双曲线的方程近似为( )
(参考数据:,,)
A. B. C. D.
11.已知抛物线的焦点为F,直线l过焦点F且与抛物线交于点,,与抛物线C的准线交于点Q,若(O为坐标原点),,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
12.已知,则( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知抛物线的焦点在直线上,则______.
14.质点M按规律做直线运动(位移单位:m,时间单位:),则质点M在时的瞬时速度为___________.
15.已知,则直线必过定点_______
16.已知曲线,直线,曲线上恰有3个点到直线的距离为1,则的取值范围是_____________.
三、解答题:本题共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17—21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共60分.
17.已知椭圆经过点,.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线交椭圆于,两点,是坐标原点,求的面积.
18.圆的圆心为,且过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)直线与圆交两点,且,求.
19.如图①,在梯形中,,E为中点,现沿将折起,如图②,其中F,G分别是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求点B到平面的距离.
20.已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在上单调递减,求实数的取值范围.
21.已知椭圆的离心率为,且过点,.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于不同的,两点,且直线,,的斜率依次成等比数列.椭圆上是否存在一点,使得四边形为平行四边形?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
(二)选考题:共10分,请考生在22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
22.已知的两个顶点分别为椭圆的左焦点和右焦点,且三个内角满足关系式.
(1)求线段的长度;
(2)求顶点的轨迹方程.
23.已知二次函数.
(1)判断与的大小;
(2)判断在区间与的平均变化率的大小.
高二下期文科第一次月考参考答案:
1.C
【分析】求导,再令即可得解.
【详解】,
所以.
故选:C.
2.D
【分析】求出在点处的导数即为切线的斜率,直接写出切线方程即可.
【详解】因为,所以,,
所以切线的斜率,
所以曲线在点处的切线方程为,
故选:D.
3.B
【分析】根据已知条件求得双曲线的实半轴、虚半轴,从而求得双曲线方程.
【详解】椭圆的焦点为.
因为所求双曲线的离心率,
所以其实半轴长为2,虚半轴长为,
故所求双曲线的方程为.
故选:B
4.C
【分析】根据椭圆的定义和标准方程求得正确答案.
【详解】由题可知,,的周长为.
故选:C
5.C
【分析】根据的范围以及曲线方程确定正确答案.
【详解】A选项,中,中,所以不是相同曲线.
B选项,中,中,所以不是相同曲线.
C选项,,是相同曲线,C选项正确.
D选项,中,中,,所以不是相同曲线.
故选:C
6.C
【分析】根据平均变化率的计算公式即可得出结果.
【详解】记,,
由图易知,所以.
故选:C.
7.D
【分析】根据导函数图象判断出原函数的单调性.
【详解】根据导函数的图象可知,在区间上递减,
在区间上,递增,
所以D选项正确,ABC选项错误.
故选:D
8.D
【分析】利用圆的标准方程的性质求解.
【详解】圆的圆心为半径
故选:D
9.D
【分析】根据给定条件,确定动点和两个切点为顶点的三角形形状,求出切线长即可作答.
【详解】令点P是圆上的动点,过点P作圆的两条切线,切点分别为A,B,如图,
则,而,于是,又,
因此为正三角形,,
所以连接两切点线段的长为.
故选:D
10.A
【分析】根据题意,设双曲线的标准方程为,进而结合题意得,设,则,再待定系数,结合已知数据计算即可.
【详解】解:根据题意,设双曲线的标准方程为,
因为,,,,
所以,设,
则点在双曲线上,
所以,,
因为,,
所以,,
所以,解得,
所以.
故双曲线的方程近似为.
故选:A
11.B
【分析】将三角形面积间的数量关系转化为线段长之间的数量关系,求得有关线段的数量关系,并根据三角形相似建立方程,解方程得到结果.
【详解】对于△OQN和△OFN,底边QN和FN上的高均为点O到直线l的距离,故由可得,
如图,分别过点M,N作准线的垂线,垂足分别为点,,
设,则,,故.
因为,所以.
在直角三角形中,,,,所以,所以,解得.
设抛物线的准线与x轴交于点,则,所以,
即,解得,
故选:B.
【点睛】思路点睛:求解本题的关键是观察两个三角形间的关系,将三角形的面积间的关系转化为线段长之间的关系,并利用抛物线的定义及平面几何的知识求解.
12.B
【分析】易得,构造函数,利用导数可求得单调性,从而可比较,即可得出答案.
【详解】令,则,
在上单调递增,
,即,,即,
又,∴,
所以.
故选:B.
13.6
【分析】根据抛物线的方程写出焦点坐标即可.
【详解】抛物线的焦点为;
焦点在直线上
故答案为:0
14.
【分析】对进行求导,再将的值代入,即可得答案.
【详解】因为,所以,所以,
所以质点在时的瞬时速度为.
故答案为:.
15.
【分析】将已知条件代入直线方程即可求出定点.
【详解】因为,所以,
整理得,
即直线必过定点.
故答案为:.
16.
【分析】根据曲线的表达式画出半圆图象,再利用直线与曲线的临界位置讨论的取值范围,由于曲线上恰有3个点到直线的距离为1,根据两平行线间的距离公式并结合图象即可确定实数的取值范围.
【详解】由,得曲线是以为圆心,半径为2的圆的上半部分.
在曲线中,令,得或4,将代入直线得,
将代入直线得,
当直线与曲线相切时,由圆心到直线的距离为2,得,
所以当或时,直线与曲线有一个公共点;
当时,直线与曲线有两个公共点.如下图所示:
记与曲线相切的直线为,
过且斜率为1的直线记为.
当直线与距离为1时,即,∴或,
取,此时曲线上有2个点到直线距离为1;
当直线与距离为1时,即,∴或,
取,此时恰有3个点到直线的距离为1.
∴.
故答案为:.
17.(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆经过的两点可求,即可得椭圆方程;
(2)联立直线和椭圆方程,求出交点坐标即可求面积.
【详解】(1)因为椭圆经过点,所以,
把点的坐标代入方程,得,解得.
所以椭圆的方程为.
(2)联立方程组消去,得.
解得或不妨设,,则.
18.(1)
(2)或
【分析】(1)利用两点间距离公式求出圆的半径,写出圆的标准方程;
(2)求出圆心到直线的距离,利用垂径定领列出方程,求出.
【详解】(1)设圆的半径为,则,
故圆的标准方程为:;
(2)设圆心到直线的距离为,
则,
由垂径定理得:,
即,解得:或.
19.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,证明,可得平面,再根据线面垂直的性质可得,在证明,再根据线面垂直的判定定理即可得证;
(2)先利用勾股定理可得,从而可得面,再根据线面垂直的性质可得,设H是中点,连接,证明,再在三棱锥中,利用等体积法即可得解.
【详解】(1)连接,
在图①中,因为,E为中点,
所以且,
所以四边形为正方形,
则和都是等腰直角三角形,
在图②中,由且F是的中点,
则,
又平面,
所以平面,
又平面,所以,
又因为,所以,
因为,且G是的中点,所以,
又因为平面,
所以平面;
(2)在图②中,因为,所以,
又因为,
所以,所以,
又由(1)知面,
所以面,
又面,所以,
设H是中点,连接,
因为,
所以,又平面,
所以平面,
又平面,所以,
由题易得,
,
所以的面积为,
的面积为,
设点B到平面的距离为d,
由有,
即,所以,
所以点B到平面的距离为.
20.(1)
(2)
【分析】(1)根据导数的几何意义即可;
(2)根据导数和函数单调性之间的联系即可.
【详解】(1)因为,所以,所以.
因为,所以,
所以所求切线方程为,
即.
(2)因为在上单调递减,所以在上恒成立.
因为,
所以,即.
令,则,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,故实数a的取值范围是.
21.(1)
(2)存在,或.
【分析】(1)由离心率的值,可得,的关系,设椭圆的方程,将点的坐标代入椭圆的方程,可得的值,进而求出椭圆的方程;
(2)由题意可得直线的斜率存在且不为0,设直线的方程,与椭圆的方程联立,可得两根之和及两根之积,由四边形为平行四边形可得的坐标,将的坐标代入椭圆的方程,可得参数的关系,求出直线,的斜率之积,由直线,,的斜率依次成等比数列可得参数的关系,进而求出参数的值,即求出直线的方程.
【详解】(1)由离心率,可得,所以椭圆的方程为:,
将点,代入椭圆的方程可得:,
解得,
所以椭圆的方程为;
(2)由题意可得直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为:,设,,,,
联立,整理可得:,
,即,
且,,,
因为四边形为平行四边,与互相平分,所以,
因为在椭圆上,则,
整理可得:,①
又因为直线,,的斜率依次成等比数列,即,
即,
而,
可得,②
由①②可得:,,符合△,
可得,,
所以直线的方程为:或.
【点睛】本题考查求椭圆的方程及直线与椭圆的综合应用,等比数列的性质的应用,属于中档题,本题的关键是韦达定理求得根与系数的关系,求得点的坐标,以及表示写了的关系.
22.(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆中的关系直接求解;
(2)利用正弦定理角化边,结合双曲线的定义确定的轨迹,根据双曲线中之间的关系求解.
【详解】(1)椭圆的方程为,
椭圆的方程为,
分别为椭圆的左焦点和右焦点,
,
,线段的长度;
(2)中根据正弦定理得:(为外接圆半径),
,
,
,
.
点的轨迹是以为左右焦点的双曲线的右支,且不包含右顶点,
设该双曲线方程为
且,
顶点的轨迹方程为
23.(1)<
(2)在区间的平均变化率小于在的平均变化率
【分析】(1)将自变量代入函数式直接运算再比较大小;(2)直接根据平均变化率的定义求解并比较大小即可.
(1)
因为,所以,,所以<.
(2)
在区间的平均变化率为(1),
在区间的平均变化率,
所以在区间的平均变化率小于在的平均变化率.
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