甘肅省張掖市山丹縣一中2024年數(shù)學(xué)高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

甘肅省張掖市山丹縣一中2024年數(shù)學(xué)高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．設(shè)，隨機(jī)變量X的分布列如下表所示，隨機(jī)變量Y滿足，則當(dāng)a在上增大時(shí)，關(guān)于的表述下列正確的是（）X013PabA增大 B.減小C.先增大后減小 D.先減小后增大2．圓與直線的位置關(guān)系是（）A.相交 B.相切C.相離 D.不能確定3．若是雙曲線的左右焦點(diǎn)，是坐標(biāo)原點(diǎn).過(guò)作的一條漸近線的垂線，垂足為，若，則該雙曲線的離心率為（）A. B.C. D.4．如圖，用4種不同的顏色對(duì)A，B，C，D四個(gè)區(qū)域涂色，要求相鄰的兩個(gè)區(qū)域不能用同一種顏色，則不同的涂色方法有（）A.24種 B.48種C.72種 D.96種5．在二面角的棱上有兩個(gè)點(diǎn)、，線段、分別在這個(gè)二面角的兩個(gè)面內(nèi)，并且都垂直于棱，若，，，，則這個(gè)二面角的大小為（）A. B.C. D.6．在等比數(shù)列中，，公比，則（）A. B.6C. D.27．在各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列中，若，則（）A.6 B.12C.56 D.788．已知隨圓與雙曲線相同的焦點(diǎn)，則橢圓和雙曲線的離心，分別為（）A. B.C. D.9．已知等差數(shù)列滿足，則等于（）A. B.C. D.10．過(guò)雙曲線右焦點(diǎn)F作雙曲線一條漸近線的垂線，垂足為A，與另一條漸近線交于點(diǎn)B，若，則雙曲線C的離心率為（）A.或 B.2或C.或 D.2或11．正方體的棱長(zhǎng)為2，E，F(xiàn)，G分別為，AB，的中點(diǎn)，則直線ED與FG所成角的余弦值為（）A. B.C. D.12．已知空間向量，且與垂直，則等于（）A.－2 B.－1C.1 D.2二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．教育部門對(duì)某校學(xué)生的閱讀素養(yǎng)進(jìn)行調(diào)研，在該校隨機(jī)抽取了100名學(xué)生進(jìn)行百分制檢測(cè)，現(xiàn)將所得的成績(jī)按照，分成6組，并根據(jù)所得數(shù)據(jù)作出了頻率分布直方圖(如圖所示)，則成績(jī)?cè)谶@組的學(xué)生人數(shù)是________.14．已知雙曲線與橢圓有公共的左、右焦點(diǎn)分別為，，以線段為直徑的圓與雙曲線C及其漸近線在第一象限內(nèi)分別交于M，N兩點(diǎn)，且線段的中點(diǎn)在另一條漸近線上，則的面積為___________.15．設(shè)雙曲線的焦點(diǎn)為，點(diǎn)為上一點(diǎn)，，則為_____.16．滕王閣，江南三大名樓之一，因初唐詩(shī)人王勃所作《滕王閣序》中“落霞與孤鶩齊飛，秋水共長(zhǎng)天一色”而名傳千古，流芳后世.如圖，在滕王閣旁地面上共線的三點(diǎn)，，處測(cè)得閣頂端點(diǎn)的仰角分別為，，.且米，則滕王閣高度___________米.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）從①，②，③，這三個(gè)條件中任選一個(gè)，補(bǔ)充在下面問(wèn)題中并作答：已知等差數(shù)列公差大于零，且前n項(xiàng)和為，，______，，求數(shù)列的前n項(xiàng)和.（注：如果選擇多個(gè)條件分別解答，那么按照第一個(gè)解答計(jì)分）18．（12分）圓過(guò)點(diǎn)A(1，－2)，B(－1，4)，求：（1）周長(zhǎng)最小的圓的方程；（2）圓心在直線2x－y－4＝0上的圓的方程19．（12分）在等差數(shù)列{an}中，a3＋a4＝15，a2a5＝54，公差d<0.(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an；(2)求數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn的最大值及相應(yīng)的n值20．（12分）阿基米德（公元前年—公元前年）不僅是著名的物理學(xué)家，也是著名的數(shù)學(xué)家，他利用“逼近法”得到橢圓的面積除以圓周率等于橢圓的長(zhǎng)半軸與短半軸的乘積.已知平面直角坐標(biāo)系中，橢圓：的面積為，兩焦點(diǎn)與短軸的一個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；(2)過(guò)點(diǎn)的直線與交于不同的兩點(diǎn)，求面積的最大值.21．（12分）已知等比數(shù)列的公比為，前項(xiàng)和為，，，（1）求（2）在平面直角坐標(biāo)系中，設(shè)點(diǎn)，直線的斜率為，且，求數(shù)列的通項(xiàng)公式22．（10分）已知函數(shù)（1）當(dāng)時(shí)，求的單調(diào)遞減區(qū)間；（2）若關(guān)于的方程恰有兩個(gè)不等實(shí)根，求實(shí)數(shù)的取值范圍

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】先求得參數(shù)b，再去依次去求、、，即可判斷出的單調(diào)性.【題目詳解】由得則，由得a在上增大時(shí),增大.故選：A2、B【解題分析】用圓心到直線的距離與半徑的大小判斷【題目詳解】解：圓的圓心到直線的距離，等于圓的半徑，所以圓與直線相切，故選：B3、D【解題分析】根據(jù)已知條件，找出，的齊次關(guān)系式即可得到雙曲線的離心率.【題目詳解】由題意得，，，在中，，因，故，在，由余弦定理得，即，計(jì)算得，故.故選：D.【題目點(diǎn)撥】雙曲線的離心率是雙曲線最重要的幾何性質(zhì)，求雙曲線的離心率(或離心率的取值范圍)，常見有兩種方法：①求出a，c，代入公式；②只需要根據(jù)一個(gè)條件得到關(guān)于a，b，c的齊次式，結(jié)合轉(zhuǎn)化為a，c的齊次式，然后等式(不等式)兩邊分別除以a或轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的方程(不等式)，解方程(不等式)即可得e(e的取值范圍)4、B【解題分析】按涂色順序進(jìn)行分四步，根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理可得解.【題目詳解】按涂色順序進(jìn)行分四步：涂A部分時(shí)，有4種涂法；涂B部分時(shí)，有3種涂法；涂C部分時(shí)，有2種涂法；涂D部分時(shí)，有2種涂法.由分步乘法計(jì)數(shù)原理，得不同的涂色方法共有種.故選：B.5、C【解題分析】設(shè)這個(gè)二面角的度數(shù)為，由題意得，從而得到，由此能求出結(jié)果.【題目詳解】設(shè)這個(gè)二面角的度數(shù)為，由題意得，，，解得，∴，∴這個(gè)二面角的度數(shù)為，故選：C.【題目點(diǎn)撥】本題考查利用向量的幾何運(yùn)算以及數(shù)量積研究面面角.6、D【解題分析】利用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式求解【題目詳解】由等比數(shù)列的通項(xiàng)公式得：.故選：D7、D【解題分析】由等比數(shù)列的性質(zhì)直接求得.【題目詳解】在等比數(shù)列中，由等比數(shù)列的性質(zhì)可得：由，解得：；由可得：，所以.故選：D8、B【解題分析】設(shè)公共焦點(diǎn)為，推導(dǎo)出，可得出，進(jìn)而可求得、的值.【題目詳解】設(shè)公共焦點(diǎn)為，則，則，即，故，即，，故選：B9、A【解題分析】利用等差中項(xiàng)求出的值，進(jìn)而可求得的值.【題目詳解】因?yàn)榈?，因此?故選：A.10、D【解題分析】求得點(diǎn)A，B的坐標(biāo)，利用轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)比求解.【題目詳解】不妨設(shè)直線，由題意得，解得，即；由得，即，因?yàn)?，所以，所以?dāng)時(shí)，，；當(dāng)時(shí)，，則，故選：D11、B【解題分析】建立空間直角坐標(biāo)系，利用空間向量坐標(biāo)運(yùn)算即可求解.【題目詳解】如圖所示建立適當(dāng)空間直角坐標(biāo)系，故選：B12、B【解題分析】直接利用空間向量垂直的坐標(biāo)運(yùn)算即可解決.【題目詳解】∵∴∴，解得，故選：B.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、20【解題分析】根據(jù)頻率分布直方圖求出成績(jī)?cè)谶@組的頻率，從而可得出答案.【題目詳解】解：由頻率分布直方圖可知，成績(jī)?cè)谶@組的頻率為，所以成績(jī)?cè)谶@組的學(xué)生人數(shù)為（人）.故答案為：20.14、【解題分析】求出橢圓焦點(diǎn)坐標(biāo)，即雙曲線焦點(diǎn)坐標(biāo)，即雙曲線的半焦距，再求出點(diǎn)坐標(biāo)，利用中點(diǎn)在漸近線上得出的關(guān)系式，從而求得，然后可計(jì)算面積【題目詳解】由題意橢圓中，即，以線段為直徑的圓的方程為，由，解得（取第一象限交點(diǎn)坐標(biāo)），，雙曲線的不在第一象限的漸近線方程為，，的中點(diǎn)坐標(biāo)為，它在漸近線上，所以，化簡(jiǎn)得，又，所以，雙曲線方程為，則得，所以故答案為：15、【解題分析】將方程化為雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程，再利用雙曲線的定義進(jìn)行求解.【題目詳解】將化為，所以，，由雙曲線的定義，得：，即，所以或（舍）故答案為：.16、【解題分析】設(shè)，由邊角關(guān)系可得，，，在和中，利用余弦定理列方程，結(jié)合可解得的值，進(jìn)而可得長(zhǎng).【題目詳解】設(shè)，因?yàn)椋?，，所以，，?在中，，即①.，在中，，即②，因?yàn)椋寓佗趦墒较嗉涌傻茫?，解得：，則，故答案為：.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、；【解題分析】將條件①②③轉(zhuǎn)化為的形式，列方程組，并求解，寫出的通項(xiàng)公式，從而表示出，利用裂項(xiàng)相消法求和.【題目詳解】選①：設(shè)等差數(shù)列首項(xiàng)為，公差為，因?yàn)?，，所以，所以，所以，所以選②：設(shè)等差數(shù)列首項(xiàng)為，公差為，因?yàn)椋?，所以，所以，所以，所以選③：設(shè)等差數(shù)列首項(xiàng)為，公差為，因?yàn)椋?，所以，所以，所以，所以【題目點(diǎn)撥】數(shù)列求和的方法技巧(1)倒序相加：用于等差數(shù)列、與二項(xiàng)式系數(shù)、對(duì)稱性相關(guān)聯(lián)的數(shù)列的求和(2)錯(cuò)位相減：用于等差數(shù)列與等比數(shù)列的積數(shù)列的求和(3)分組求和：用于若干個(gè)等差或等比數(shù)列的和或差數(shù)列的求和18、（1）x2＋(y－1)2＝10；（2）(x－3)2＋(y－2)2＝20.【解題分析】（1）根據(jù)當(dāng)AB為直徑時(shí)，過(guò)A，B的圓的半徑最小進(jìn)行求解即可；（2）根據(jù)垂徑定理，通過(guò)解方程組求出圓心坐標(biāo)，進(jìn)而可以求出圓的方程.【題目詳解】解：（1）當(dāng)AB為直徑時(shí)，過(guò)A，B的圓的半徑最小，從而周長(zhǎng)最小，即AB中點(diǎn)(0，1)為圓心，半徑r＝|AB|＝.故圓的方程為x2＋(y－1)2＝10；（2）由于AB的斜率為k＝－3，則AB的垂直平分線的斜率為，AB的垂直平分線的方程是y－1＝x，即x－3y＋3＝0.由解得即圓心坐標(biāo)是C(3，2)又r＝|AC|＝＝2.所以圓的方程是(x－3)2＋(y－2)2＝20.19、（1）；（2）當(dāng)或11時(shí)，最大值為55.【解題分析】（1）根據(jù)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式得方程組，解這個(gè)方程組得公差和首項(xiàng)，從而得數(shù)列的通項(xiàng)公式n.（2）等差數(shù)列的前項(xiàng)和是關(guān)于的二次式，將這個(gè)二次式配方即可得最大值.【題目詳解】（1）由題設(shè)，故（舍，此時(shí)）或.故，故.（2）由（1）可得，因?yàn)?，?duì)稱方程為，故當(dāng)或時(shí)，取最大值，此時(shí)最大值為.20、(1)；(2).【解題分析】（1）根據(jù)題意計(jì)算得到，得到橢圓方程.（2）設(shè)直線的方程為，聯(lián)立方程，根據(jù)韋達(dá)定理得到，，表示出，解得答案.【題目詳解】(1)依題意有解得所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是.(2)由題意直線的斜率不能為，設(shè)直線的方程為，由方程組得，設(shè)，，所以，，所以，所以，令（），則，，因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增，所以當(dāng)，即時(shí)，面積取得最大值為.【題目點(diǎn)撥】本題考查了橢圓方程，橢圓內(nèi)三角形面積的最值問(wèn)題，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和綜合應(yīng)用能力.21、（1），；（2），【解題分析】（1）設(shè)出等比數(shù)列的首項(xiàng)和公比，根據(jù)已知條件列出關(guān)于的方程組，由此求解出的值，則通項(xiàng)公式可求；（2）根據(jù)題意表示出斜率關(guān)系，然后采用累加法求解出的通項(xiàng)公式.【題目詳解】（1）因?yàn)榈缺葦?shù)列的公比為，，，由已知，，得，解得或（舍），所以，，由得，所以所以，（2）由直線的斜率為，得，即，由，，，，，可得，所以，當(dāng)時(shí)也滿足，所以，22、（1）；（2）【解題分析】（1）求出導(dǎo)數(shù)，令，得出變化情況表，即可得出