2024-2025学年湖南省长沙市长沙县高二上册期末数学检测试题(附解析)
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这是一份2024-2025学年湖南省长沙市长沙县高二上册期末数学检测试题(附解析),共19页。试卷主要包含了 经过、两点的直线的倾斜角为, 抛物线的焦点坐标为, 关于函数说法正确的是, 若,则, 下列命题为真命题的是等内容,欢迎下载使用。
本试题卷共4页,分第I卷与第Ⅱ卷两部分,全卷满分150分,考试用时120分钟.
第I卷(选择题共60分)
一、选择题:本题共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. 经过、两点的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【正确答案】B
【分析】求出直线的斜率,利用直线的斜率与倾斜角的关系可得出结果.
【详解】设直线的倾斜角为,则,且,故.
故选:B.
2. 在数列中,为前项和,若,,,则其公差( )
A. 3B. 4C. D.
【正确答案】A
【分析】先根据题意得到为等差数列,再求出,进而结合即可求得其公差.
【详解】由数列满足,
则,所以为等差数列,
又,则,即,
又,则其公差为.
故选:A.
3. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【正确答案】C
【分析】根据抛物线的标准方程形式进行求解即可.
【详解】由,
因此该抛物线的焦点在横轴的正半轴上,且,
所以该抛物线的焦点坐标为
故选:C
4. 如图,四棱锥的底面是平行四边形,若,,,是的中点,则( )
A. B.
C. D.
【正确答案】B
【分析】直接利用向量的运算法则计算得到答案.
【详解】是的中点,
.
故选:B.
5. 若曲线表示椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【正确答案】B
【分析】根据椭圆方程标准形式可得,从而得解.
【详解】若曲线表示椭圆,
则,解得且,
所以实数的取值范围是.
故选: B.
6. 关于函数说法正确的是( )
A. 没有最小值,有最大值B. 有最小值,没有最大值
C. 有最小值,有最大值D. 没有最小值,也没有最大值
【正确答案】A
【分析】对函数求导,利用导数求解函数的最值即可
【详解】解:函数的定义域为,
由,得,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,取得最大值,没有最小值,
故选:A
7. 是圆上恰有两个点到直线的距离等于的( )
A 充分不必要条件B. 必要不充分条件
C. 充要条件D. 既不充分又不必要条件
【正确答案】A
【分析】首先计算圆心到直线的距离,再结合直线与圆的位置关系,以及充分,必要条件的定义,即可求解.
【详解】若,则圆心到直线的距离,
则圆上恰有两个点到直线的距离等于,
反过来,若圆上恰有两个点到直线的距离等于,
则,即或,不一定,
所以是圆上恰有两个点到直线的距离等于的充分不必要条件.
故选:A
8. 若,则( )
A. B.
C. D.
【正确答案】C
【分析】构造函数,利用导数判断单调性,结合单调性分析判断.
【详解】因为,
构造函数,则,
令,解得;当时,令,解得;
可得在上单调递减,在上单调递增;
且,所以,即.
故选:C.
关键点点睛:根据题意构建,结合函数单调性比较大小.
二、多选题:本题共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,有选错的得0分,选对但不全对的得2分.
9. 下列命题为真命题的是( )
A. 若空间向量,,满足,则
B. 若三个非零向量,,不能构成空间的一个基底,则,,必定共面
C. 若空间向量,,则
D. 对于任意空间向量,,必有
【正确答案】BD
【分析】令为零向量即可判断A、C;由基底的概念判断B;应用向量数量积的运算律、定义判断D.
【详解】若为零向量,有,但不一定成立,A错:
三个非零向量,,不能构成空间的一个基底,则它们必共面,B对;
若为零向量,,,但不一定成立,C错:
由,,
而,所以,D对.
故选:BD
10. 为了评估某治疗新冠肺炎药物的疗效,现有关部门对该药物在人体血管中的药物浓度进行测量.已知该药物在人体血管中药物浓度随时间的变化而变化,甲、乙两人服用该药物后,血管中药物浓度随时间变化的关系如图所示.则下列结论正确的是( )
A. 在时刻,甲、乙两人血管中的药物浓度相同
B. 在时刻,甲、乙两人血管中药物浓度的瞬时变化率相同
C. 在这个时间段内,甲、乙两人血管中药物浓度的平均变化率相同
D. 在和两个时间段内,甲血管中药物浓度平均变化率相同
【正确答案】AC
【分析】利用图象可判断A选项;利用导数的几何意义可判断B选项;利用平均变化率的概念可判断C选项;利用平均变化率的概念可判断D选项.
【详解】选项A,在时刻,两图象相交,说明甲、乙两人血管中的药物浓度相同,即选项A正确;
选项B,在时刻,两图象的切线斜率不相等,即两人的不相等,
说明甲、乙两人血管中药物浓度的瞬时变化率不相同,即选项B错误;
选项C,由平均变化率公式知,甲、乙两人在内,
血管中药物浓度的平均变化率均为,即选项C正确;
选项D,在和两个时间段内,甲血管中药物浓度的平均变化率分别为
和,显然不相同,即选项D不正确.
故选:AC.
11. 已知数列的前项和为,则下列说法正确的是( )
A. B. 数列是递增数列
C. 数列的最小项为和D. 满足的最大正整数
【正确答案】ABD
【分析】先根据求出,即可判断选项A、B;再利用二次函数性质可判断选项C;最后根据解不等式即可判断选项D.
【详解】
当时,;
当时,;
.
数列是递增数列,故选项A、B正确;
,
当或时最小,即数列的最小项为和,故选项C错误,
令,得,,即满足的最大正整数,故选项D正确.
故选:ABD
12. 已知抛物线的焦点到准线的距离为4,过点的直线与抛物线交于两点,,为线段的中点,为坐标原点,则下列结论正确的是( )
A. 抛物线的方程为B. 若,则点到轴的距离为6
C. 的最小值为5D. 若,则的面积为
【正确答案】ACD
【分析】对于A:直接根据焦点到准线的距离可得;对于B:利用抛物线的定义以及梯形中位线的长度公式来求解;对于C:直接利用两点之间线段最短来解答;对于D:利用焦半径公式求出点坐标,进而可用面积公式求解.
【详解】由焦点到准线的距离为4可得,
即抛物线的方程为,A正确;
过点作准线的垂线,垂足分别为,
由抛物线的定义得,
所以点到轴的距离为,B错误;
根据图像点的位置可得,C正确;
设,不妨取,则,
得,
所以,D正确
故选:ACD.
第II卷(非选择题共90分)
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 已知直线在两坐标轴上的截距相等,则__________.
【正确答案】-2或-1
【分析】利用截距的概念分类讨论计算即可.
【详解】若该直线过原点,显然符合题意,易得;
若该直线不过原点,显然时,直线不符合题意,
当时,令时,令时,
依题意有:,解得:或(舍),
综上:或,
故-2或-1.
14. 已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为______.
【正确答案】
【分析】根据函数单调性得到在区间上恒成立,求出,从而得到.
【详解】函数在区间上单调递减,
在区间上恒成立,
即,又,
故,即实数的取值范围为.
故
15. 已知分别是双曲线的上、下焦点,过的直线交双曲线于A、B两点,若,则的值为____________.
【正确答案】29
【分析】根据双曲线方程及已知有在双曲线的下支上,应用双曲线定义及,即可求目标式的值.
【详解】由题设,故在双曲线的下支上,如下图示,
根据双曲线定义:,
所以.
故
16. 如图,正方体的棱长为1,、分别为与的中点,则点到平面的距离为______.
【正确答案】##
【分析】建立空间直角坐标系,利用空间向量点到平面距离公式进行计算.
【详解】以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,
设平面的法向量为,则,
令,则,故平面的法向量为,
又,则点到平面的距离为.
故
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. 在递增的等比数列中,,,其中.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
【正确答案】(1);(2).
【详解】试题分析:(1)由及得,,进而的,可得通项公式;
(2)利用分组求和即可,一个等差数列和一个等比数列.
试题解析:
(1)设数列的公比为,
则,
又,
∴,或,(舍).
∴,即.
故().
(2)由(1)得,.
∴
.
18. 已知圆经过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)已知直线经过点,直线与圆相交所得的弦长为8,求直线的方程.
【正确答案】(1)
(2)或
【分析】(1)借助待定系数法设出方程,代入计算即可得;
(2)借助圆的弦长公式,设出直线方程计算即可得.
【小问1详解】
设圆M的方程为,
因为圆M经过点,,且圆心在直线上,
依题意有
解得,,,
所以圆M的方程为.
【小问2详解】
设圆心到直线l的距离为d,
则弦长,
当直线的斜率不存在时,,所以直线的斜率存在,
设其方程为,即,
,解得,,
所以所求直线l的方程为或.
19. 如图所示,在四棱锥中,平面平面,底面为矩形,,,,点M在棱上且.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
【正确答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先证明M是的中点,连接,与交于点O,连接,从而证明,从而可证明.
(2)以D为坐标原点,以所在直线为轴建立如图所示的空间直角坐标系.利用向量法求解即可.
【小问1详解】
因为平面平面,且平面平面,
根据条件可知,所以平面,
所以.
所以,同理可得,
又,所以是等边三角形,
因为,所以M是的中点.
如图,连接,与交于点O,连接,则O是的中点,所以,
因为平面平面,所以平面.
【小问2详解】
以D为坐标原点,以所在直线为轴建立如图所示的空间直角坐标系.
则.
由(1)知是平面的一个法向量.
设为平面的法向量.因为,
所
令,可得.
设平面与平面的夹角为,
则
.
20. 在数列中,.
(1)证明:数列为常数列.
(2)若,求数列的前项和,并证.
【正确答案】(1)证明见解析
(2),证明见解析
【分析】(1)根据条件得到,又,即可证明结果;
(2)根据(1)得到,从而有,利用错位相减法,即可得到,再利用,即可证明结果.
【小问1详解】
令,得,则,
因为①,所以②.
①②得,即.
又,得到,所以数列为常数列.
【小问2详解】
由(1)可得,所以是公差为1等差数列,
所以.
因为,所以③,
④,
③④得,
所以,
又因为,所以,得证.
21. 在平面直角坐标系中,已知椭圆C: ()的左、右焦点分别为,且焦距为,椭圆C的上顶点为B,且.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l过点,且与椭圆C交于M,N两点(不与B重合),直线BM与直线BN分别交直线于P,Q两点.判断是否存在定点G,使得点P,Q关于点G对称,并说明理由.
【正确答案】(1);
(2)存在,理由见解析.
【分析】(1)根据给定条件,利用向量数量积的坐标表示求出,即可求解得结果.
(2)设出直线的方程,与椭圆方程联立,设出点的坐标,求出点纵坐标,结合韦达定理计算即可得解.
【小问1详解】
依题意,,,
则,解得,而半焦距,于是,
所以椭圆C的方程为.
小问2详解】
显然直线的斜率存在,设直线的方程为,,
由消去y得,
,即,
则,
直线的方程为,直线的方程为,
设两点的纵坐标分别为,于是,,
显然
,因此
所以存在,使得点P,Q关于点G对称.
思路点睛:解答直线与椭圆的题目时,常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系求解.
22. 已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)存在且,使成立,求的取值范围.
【正确答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为;
(2).
【分析】(1)先求,再由得增区间,由得减区间;
(2)先转化为在上存在减区间,即有解,分离参数得有解,只需即可.
【小问1详解】
由题意得,令得,
时,,在上单调递增;
时,,在上单调递减;
综上,单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问2详解】
由题意存在且,不妨设,
由(1)知时,单调递减.
等价于,
即,
即存在且,使成立.
令,则在上存在减区间.
即上有解集,即在上有解,
即,;
令,,,
时,,在上单调递增,
时,,在单调递减,
∴,∴.
难点点睛:本题主要考查利用导数研究函数的单调性及最值及不等式有解问题,属于难题.不等式有解问题不能只局限于判别式是否为正,不但可以利用一元二次方程根的分布列不等式组解答,还可以转化为有解(即可)或转化为有解(即可),本题(2)就是用这种方法求得k的取值范围的.
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