河北容城博奧學(xué)校2023-2024學(xué)年數(shù)學(xué)高二上期末統(tǒng)考模擬試題含解析

河北容城博奧學(xué)校2023-2024學(xué)年數(shù)學(xué)高二上期末統(tǒng)考模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．在等差數(shù)列中，已知，則數(shù)列的前9項(xiàng)和為（）A. B.13C.45 D.1172．已知數(shù)列中，其前項(xiàng)和為，且滿(mǎn)足，數(shù)列的前項(xiàng)和為，若對(duì)恒成立，則實(shí)數(shù)的值可以是（）A. B.2C.3 D.3．命題“存在，使得”的否定為（）A.存在， B.對(duì)任意，C對(duì)任意， D.對(duì)任意，4．經(jīng)過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)的傾斜角為，則A. B.C. D.5．橢圓上一點(diǎn)到一個(gè)焦點(diǎn)的距離為，則到另一個(gè)焦點(diǎn)的距離是（）A. B.C. D.6．已知雙曲線(xiàn)離心率為2，過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)C交于A，B兩點(diǎn)，且點(diǎn)P恰好是弦的中點(diǎn)，則直線(xiàn)的方程為（）A. B.C. D.7．在等比數(shù)列{an}中，a1=8，a4=64，則a3等于（）A.16 B.16或-16C.32 D.32或-328．已知拋物線(xiàn)上的點(diǎn)到其準(zhǔn)線(xiàn)的距離為，則（）A. B.C. D.9．已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖像如圖所示，則下列判斷正確的是（）A.在區(qū)間上，函數(shù)增函數(shù) B.在區(qū)間上，函數(shù)是減函數(shù)C.為函數(shù)的極小值點(diǎn) D.2為函數(shù)的極大值點(diǎn)10．已知點(diǎn)的坐標(biāo)為(5，2)，F(xiàn)為拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)，若點(diǎn)在拋物線(xiàn)上移動(dòng)，當(dāng)取得最小值時(shí)，則點(diǎn)的坐標(biāo)是A.(1，) B.C. D.11．下列關(guān)于命題的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.命題“若，則”的逆否命題為“若，則”B.“”是“函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù)”的充分不必要條件C.命題“，使得”的否定是“，均有”D.“若為的極值點(diǎn)，則”的逆命題為真命題12．拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)方程為（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知空間向量，，且，則值為_(kāi)_____14．，若2是與的等比中項(xiàng)，則的最小值為_(kāi)__________.15．已知圓關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，則________16．已知平面，過(guò)空間一定點(diǎn)P作一直線(xiàn)l，使得直線(xiàn)l與平面，所成的角都是30°，則這樣的直線(xiàn)l有______條三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，橢圓C：的左，右頂點(diǎn)分別為A、B，點(diǎn)F是橢圓的右焦點(diǎn)，，（1）求橢圓C的方程；（2）不過(guò)點(diǎn)A的直線(xiàn)l交橢圓C于M、N兩點(diǎn)，記直線(xiàn)l、AM、AN的斜率分別為k、、．若，證明直線(xiàn)l過(guò)定點(diǎn)，并求出定點(diǎn)的坐標(biāo)18．（12分）已知橢圓的離心率為，短軸長(zhǎng)為2（1）求橢圓的方程；（2）設(shè)過(guò)點(diǎn)且斜率為的直線(xiàn)與橢圓交于不同的兩點(diǎn)，，求當(dāng)?shù)拿娣e取得最大值時(shí)的值19．（12分）已知命題p：，命題q：.（1）若命題p為真命題，求實(shí)數(shù)x的取值范圍.（2）若p是q的充分條件，求實(shí)數(shù)m的取值范圍；20．（12分）如圖所示，在正方體中，點(diǎn)，，分別是，，的中點(diǎn)（1）證明：；（2）求直線(xiàn)與平面所成角的大小21．（12分）已知橢圓的離心率，連接橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)得到的菱形的面積為（1）求橢圓的方程；（2）設(shè)直線(xiàn)與橢圓相交于不同的兩點(diǎn)，已知點(diǎn)的坐標(biāo)為，若，求直線(xiàn)的方程22．（10分）已知拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為F，傾斜角為45°的直線(xiàn)m過(guò)點(diǎn)F，若此拋物線(xiàn)上存在3個(gè)不同的點(diǎn)到m的距離為，求此拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)方程

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、C【解析】根據(jù)給定的條件利用等差數(shù)列的性質(zhì)計(jì)算作答【詳解】在等差數(shù)列中，因，所以.故選：C2、D【解析】由求出，從而可以求，再根據(jù)已知條件不等式恒成立，可以進(jìn)行適當(dāng)放大即可.【詳解】若n=1，則，故；若，則由得，故，所以，，又因?yàn)閷?duì)恒成立，當(dāng)時(shí)，則恒成立，當(dāng)時(shí)，，所以，，，若n為奇數(shù)，則；若n為偶數(shù)，則，所以所以，對(duì)恒成立，必須滿(mǎn)足.故選：D3、D【解析】根據(jù)特稱(chēng)命題否定的方法求解，改變量詞，否定結(jié)論.【詳解】由題意可知命題“存在，使得”的否定為“對(duì)任意，”.故選：D.4、A【解析】由題意，得，解得；故選A考點(diǎn)：直線(xiàn)的傾斜角與斜率5、B【解析】利用橢圓的定義可得結(jié)果.【詳解】在橢圓中，，由橢圓的定義可知，到另一個(gè)焦點(diǎn)的距離是.故選：B.6、C【解析】運(yùn)用點(diǎn)差法即可求解【詳解】由已知得，又，，可得.則雙曲線(xiàn)C的方程為.設(shè)，，則兩式相減得，即.又因?yàn)辄c(diǎn)P恰好是弦的中點(diǎn)，所以，，所以直線(xiàn)的斜率為，所以直線(xiàn)的方程為，即.經(jīng)檢驗(yàn)滿(mǎn)足題意故選：C7、C【解析】首先根據(jù)a4=a1q3，求得q=2，再由a3=即可得解.【詳解】由a4=a1q3，得q3=8，即q=2，所以a3==32.故選：C8、C【解析】首先根據(jù)拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程的形式，確定的值，再根據(jù)焦半徑公式求解.【詳解】，，因?yàn)辄c(diǎn)到的準(zhǔn)線(xiàn)的距離為，所以，得故選：C9、D【解析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)與原函數(shù)的關(guān)系可求解.【詳解】對(duì)于A，在區(qū)間，，故A不正確；對(duì)于B，在區(qū)間，，故B不正確；對(duì)于C、D，由圖可知在區(qū)間上單調(diào)遞增，在區(qū)間上單調(diào)遞減，且，所以為函數(shù)的極大值點(diǎn)，故C不正確，D正確.故選：D10、D【解析】過(guò)作準(zhǔn)線(xiàn)的垂線(xiàn)，垂足為，則，當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí)等號(hào)成立，此時(shí)，故，所以，選D11、D【解析】根據(jù)命題及其關(guān)系、充分條件與必要條件、導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中應(yīng)用、全稱(chēng)量詞與存在量詞等相關(guān)知識(shí)一一判斷可得答案.【詳解】解：A,由原命題與逆否命題的構(gòu)成關(guān)系,可知A正確；B,當(dāng)a=2>1時(shí),函數(shù)在定義域內(nèi)是單調(diào)遞增函數(shù)，當(dāng)函數(shù)定義域內(nèi)是單調(diào)遞增函數(shù)時(shí)，a>1.所以B正確；C,由于存在性命題的否定是全稱(chēng)命題,所以"，使得"的否定是"，均有,所以C正確；D,的根不一定是極值點(diǎn)，例如:函數(shù),則=0，即x=0就不是極值點(diǎn),所以“若為的極值點(diǎn)，則”的逆命題為假命題,故選D.【點(diǎn)睛】本題主要考查命題及其關(guān)系、充分條件與必要條件、導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中應(yīng)用、全稱(chēng)量詞與存在量詞等相關(guān)知識(shí)，需牢記并靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí).12、A【解析】將拋物線(xiàn)的方程化成標(biāo)準(zhǔn)形式，即可得到答案；【詳解】拋物線(xiàn)的方程化成標(biāo)準(zhǔn)形式，準(zhǔn)線(xiàn)方程為，故選：A.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解析】利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算及向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示即求.【詳解】由題意，空間向量，可得，所以，解得.故答案為：.14、3【解析】根據(jù)等比中項(xiàng)列方程，結(jié)合基本不等式求得的最小值.【詳解】由題可得，則，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立.故答案為：15、1【解析】根據(jù)題意，圓心在直線(xiàn)上，進(jìn)而求得答案.【詳解】由題意，圓心在直線(xiàn)上，則.故答案為：1.16、4【解析】設(shè)平面，在平面內(nèi)作于點(diǎn)O，在平面內(nèi)過(guò)點(diǎn)O作，設(shè)OM是的角平分線(xiàn)，過(guò)棱m上一點(diǎn)P作，則過(guò)點(diǎn)O在平面OMQP上存在2條直線(xiàn)l，使得直線(xiàn)l與OB、OA成，直線(xiàn)l與平面且與平面，所成的角都是30°，在的補(bǔ)角一側(cè)也存在2條滿(mǎn)足條件的直線(xiàn)l，由此可得答案.【詳解】解：設(shè)平面，在平面內(nèi)作于點(diǎn)O，在平面內(nèi)過(guò)點(diǎn)O作，因?yàn)槠矫?，所以，設(shè)OM是的角平分線(xiàn)，則，過(guò)棱m上一點(diǎn)P作，則過(guò)點(diǎn)O在平面OMQP上存在2條直線(xiàn)l，使得直線(xiàn)l與OB、OA成，此時(shí)直線(xiàn)l與平面且與平面，所成的角都是30°，同理，在的補(bǔ)角一側(cè)也存在2條滿(mǎn)足條件的直線(xiàn)l，所以這樣的直線(xiàn)l有4條，故答案為：4.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（1）；（2）證明見(jiàn)解析，(－5,0).【解析】(1)寫(xiě)出A、B、F的坐標(biāo)，求出向量坐標(biāo)，根據(jù)向量的關(guān)系即可列出方程組，求得a、b、c和橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；(2)設(shè)直線(xiàn)l的方程為y＝kx＋m，，．聯(lián)立直線(xiàn)l與橢圓方程，根據(jù)韋達(dá)定理得到根與系數(shù)的關(guān)系，求出，根據(jù)即可求得k和m的關(guān)系，即可證明直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)并求出該定點(diǎn).【小問(wèn)1詳解】由題意，知A(－a，0)，B(a，0)，F(xiàn)(c，0)∵，∴解得從而b2＝a2－c2＝3∴橢圓C的方程；【小問(wèn)2詳解】設(shè)直線(xiàn)l的方程為y＝kx＋m，，∵直線(xiàn)l不過(guò)點(diǎn)A，因此－2k＋m≠0由得時(shí)，，，∴由，可得3k＝m－2k，即m＝5k，故l的方程為y＝kx＋5k，恒過(guò)定點(diǎn)(－5,0).18、（1）；（2）.【解析】（1）由短軸長(zhǎng)得，由離心率處也的關(guān)系，從而可求得，得橢圓方程；（2）設(shè)，，直線(xiàn)的方程為，代入橢圓方程應(yīng)用韋達(dá)定理得，由弦長(zhǎng)公式得弦長(zhǎng)，求出原點(diǎn)到直線(xiàn)的距離，得出三角形面積為的函數(shù)，用換元法，基本不等式求得最大值，得值【詳解】解：（1）由題意得，，所以，，橢圓的方程為（2）直線(xiàn)的方程為，代入橢圓的方程，整理得由題意，，設(shè)，則，弦長(zhǎng)，點(diǎn)到直線(xiàn)的距離，所以的面積，令，則，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)．所以，對(duì)應(yīng)的，可解得，滿(mǎn)足題意19、（1）；（2）.【解析】（1）由一元二次不等式的解法求得的范圍；（2）由p是q的充分條件，轉(zhuǎn)化為集合的包含關(guān)系，從而可求實(shí)數(shù)m的取值范圍.【詳解】（1）由p：為真，解得.（2）q：，若p是q的充分條件，則是的子集所以.即.20、（1）證明見(jiàn)解析（2）【解析】（1）連接，可得，從而可證四邊形是平行四邊形，從而證明結(jié)論.（2）以為坐標(biāo)原點(diǎn)，分別以，，所在直線(xiàn)為，，軸，建立空間直角坐標(biāo)系，利用向量法求解線(xiàn)面角.【小問(wèn)1詳解】如圖，連接在正方體中，且因?yàn)椋謩e是，的中點(diǎn)，所以且又因?yàn)槭堑闹悬c(diǎn)，所以，且，所以四邊形是平行四邊形，所以【小問(wèn)2詳解】以為坐標(biāo)原點(diǎn)，分別以，，所在直線(xiàn)為，，軸，建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系設(shè)，則，，，，，，設(shè)為平面的法向量因?yàn)?，，，所以令，得設(shè)直線(xiàn)與平面所成角為，則因?yàn)椋灾本€(xiàn)與平面所成角的大小為21、（1）（2）【解析】（1）由離心率公式以及橢圓的性質(zhì)列出方程組得出橢圓的方程；（2）聯(lián)立直線(xiàn)和橢圓方程，利用韋達(dá)定理得出點(diǎn)坐標(biāo)，最后由距離