2025屆河南省許昌市長葛一中高二上數(shù)學(xué)期末考試模擬試題含解析

2025屆河南省許昌市長葛一中高二上數(shù)學(xué)期末考試模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．已知點是橢圓方程上的動點，、是直線上的兩個動點，且滿足，則（）A.存在實數(shù)使為等腰直角三角形的點僅有一個B.存在實數(shù)使為等腰直角三角形的點僅有兩個C.存在實數(shù)使為等腰直角三角形的點僅有三個D.存在實數(shù)使為等腰直角三角形的點有無數(shù)個2．已知橢圓的左、右焦點分別為，，點P是橢圓上一點且的最大值為，則橢圓離心率為（）A. B.C. D.3．已知為等比數(shù)列的前n項和，，，則（）A.30 B.C. D.30或4．命題“”的一個充要條件是（）A. B.C. D.5．已知函數(shù)的圖象如圖所示，則不等式的解集為（）A. B.C. D.6．已知分別表示隨機事件發(fā)生的概率，那么是下列哪個事件的概率（）A事件同時發(fā)生B.事件至少有一個發(fā)生C.事件都不發(fā)生D事件至多有一個發(fā)生7．在等差數(shù)列中，已知，則（）A.4 B.8C.3 D.68．設(shè)正方體的棱長為，則點到平面的距離是（）A. B.C. D.9．已知O為坐標(biāo)原點，，點P是上一點，則當(dāng)取得最小值時，點P的坐標(biāo)為（）A. B.C. D.10．已知點是雙曲線的左焦點，定點，是雙曲線右支上動點，則的最小值為（）.A.7 B.8C.9 D.1011．由小到大排列的一組數(shù)據(jù)：，其中每個數(shù)據(jù)都小于，另一組數(shù)據(jù)2、的中位數(shù)可以表示為（）A. B.C. D.12．已知中，內(nèi)角所對的邊分別，若，，，則（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．在長方體中，設(shè)，，則異面直線與所成角的大小為______14．已知三個數(shù)2，，6成等比數(shù)列，則實數(shù)______15．已知數(shù)列滿足，記，則______；數(shù)列的通項公式為______.16．已知函數(shù)，若在定義域內(nèi)有兩個零點，那么實數(shù)a的取值范圍為___________.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）一個完美均勻且靈活的平衡鏈被它的兩端懸掛，且只受重力的影響，這個鏈子形成的曲線形狀被稱為懸鏈線（如圖所示）.選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系后，懸鏈線對應(yīng)的函數(shù)近似是一個雙曲余弦函數(shù)，其解析式可以為，其中，是常數(shù).（1）當(dāng)時，判斷并證明的奇偶性；（2）當(dāng)時，若最小值為，求的最小值.18．（12分）在等差數(shù)列中，記為數(shù)列的前項和，已知：.（1）求數(shù)列的通項公式；（2）求使成立的的值.19．（12分）已知橢圓經(jīng)過點，且離心率為（1）求橢圓C的標(biāo)準方程；（2）已知點A，B是橢圓C的上，下頂點，點P是直線上的動點，直線PA與橢圓C的另一交點為E，直線PB與橢圓C的另一交點為F．證明：直線EF過定點20．（12分）已知橢圓的離心率為，直線與橢圓C相切于點（1）求橢圓C方程；（2）已知直線與橢圓C交于不同的兩點M，N，與直線交于點Q（P，Q，M，N均不重合），記的斜率分別為，若①求△面積的范圍，②證明：為定值21．（12分）在平面直角坐標(biāo)系中，點到兩點的距離之和等于4，設(shè)點的軌跡為曲線（1）求曲線的方程；（2）設(shè)直線與交于兩點，為何值時？22．（10分）已知二次函數(shù)，令，解得.（1）求二次函數(shù)的解析式；（2）當(dāng)關(guān)于的不等式恒成立時，求實數(shù)的范圍.

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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】求出點到直線的距離的取值范圍，對點是否為直角頂點進行分類討論，確定、的等量關(guān)系，綜合可得出結(jié)論.【詳解】設(shè)點，則點到直線的距離為.因為橢圓與直線均關(guān)于原點對稱，①若為直角頂點，則.當(dāng)時，此時，不可能是等腰直角三角形；當(dāng)時，此時，滿足是等腰直角三角形的直角頂點有兩個；當(dāng)時，此時，滿足是等腰直角三角形的直角頂點有四個；②若不是直角頂點，則.當(dāng)時，滿足是等腰直角三角形的非直角頂點不存在；當(dāng)時，滿足是等腰直角三角形的非直角頂點有兩個；當(dāng)時，滿足是等腰直角三角形非直角頂點有四個.綜上所述，當(dāng)時，滿足是等腰直角三角形的點有八個；當(dāng)時，滿足是等腰直角三角形的點有六個；當(dāng)時，滿足是等腰直角三角形的點有四個；當(dāng)時，滿足是等腰直角三角形的點有兩個；當(dāng)時，滿足是等腰直角三角形的點不存在.故選：B.2、A【解析】根據(jù)橢圓的定義可得，從而得到，則，其中，再根據(jù)對勾函數(shù)的性質(zhì)求出，即可得到方程，從求出橢圓的離心率；【詳解】解：依題意，所以，又，所以，因為在上單調(diào)遞減，所以當(dāng)時函數(shù)取得最大值，即，即所以，即，所以，解得或（舍去）故選：A3、A【解析】利用等比數(shù)列基本量代換代入，列方程組，即可求解.【詳解】由得，則等比數(shù)列的公比，則得，令，則即，解得或（舍去），，則故選：A4、D【解析】結(jié)合不等式的基本性質(zhì)，利用充分條件和必要條件的定義判斷.【詳解】A.當(dāng)時，滿足，推不出，故不充分；B.當(dāng)時，滿足，推不出，故不充分；C.當(dāng)時，推不出，故不必要；D.因為，故充要，故選：D5、D【解析】原不等式等價于，根據(jù)的圖象判斷函數(shù)的單調(diào)性，可得和的解集，再分情況或解不等式即可求解.【詳解】由函數(shù)的圖象可知：在和上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，所以當(dāng)時，；當(dāng)時，；由可得，所以或，即或，解得：或，所以原不等式的解集為：，故選：D.6、C【解析】表示事件至少有一個發(fā)生概率，據(jù)此得到答案.【詳解】分別表示隨機事件發(fā)生的概率，表示事件至少有一個發(fā)生的概率，故表示事件都不發(fā)生的概率.故選：C.7、B【解析】根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)計算出正確答案.【詳解】由等差數(shù)列的性質(zhì)可知，得.故選:B8、D【解析】建立空間直角坐標(biāo)系，根據(jù)空間向量所學(xué)點到面的距離公式求解即可.【詳解】建立如下圖所示空間直角坐標(biāo)系，以為坐標(biāo)原點，所在直線為軸，所在直線為軸，所在直線為軸.因為正方體的邊長為4，所以，，，，，所以，，，設(shè)平面的法向量，所以，，即，設(shè)，所以，，即，設(shè)點到平面的距離為，所以，故選：D.9、A【解析】根據(jù)三點共線，可得，然后利用向量的減法坐標(biāo)運算，分別求得，最后計算，經(jīng)過化簡觀察，可得結(jié)果.【詳解】設(shè)，則則∴當(dāng)時，取最小值為-10，此時點P的坐標(biāo)為.故選：A【點睛】本題主要考查向量數(shù)量積的坐標(biāo)運算，難點在于三點共線，審清題干，簡單計算，屬基礎(chǔ)題.10、C【解析】設(shè)雙曲線的右焦點為M，作出圖形，根據(jù)雙曲線的定義可得，可得出，利用A、P、M三點共線時取得最小值即可得解.【詳解】∵是雙曲線的左焦點，∴，，，，設(shè)雙曲線的右焦點為M，則，由雙曲線的定義可得，則，所以，當(dāng)且僅當(dāng)A、P、M三點共線時，等號成立，因此，的最小值為9.故選：C.【點睛】關(guān)鍵點點睛：利用雙曲線的定義求解線段和的最小值，有如下方法：（1）求解橢圓、雙曲線有關(guān)的線段長度和、差的最值，都可以通過相應(yīng)的圓錐曲線的定義分析問題；（2）圓外一點到圓上的點的距離的最值，可通過連接圓外的點與圓心來分析求解.11、C【解析】先根據(jù)題意對數(shù)據(jù)進行排列，然后由中位數(shù)的定義求解即可【詳解】因為由小到大排列的一組數(shù)據(jù)：，其中每個數(shù)據(jù)都小于，所以另一組數(shù)據(jù)2、從小到大的排列為，所以這一組數(shù)的中位數(shù)為，故選：C12、B【解析】利用正弦定理可直接求得結(jié)果.【詳解】在中，由正弦定理得：.故選：B.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、##【解析】建立空間直角坐標(biāo)系，用向量法即可求出異面直線與所成的角.【詳解】以為原點，所在直線分別為軸，軸，軸，建立空間直角坐標(biāo)系，則,所以，因為，所以，即，所以異面直線與所成的角為.故答案為：90°.14、【解析】由題意可得，從而可求出的值【詳解】因為三個數(shù)2，，6成等比數(shù)列，所以，解得故答案為：15、①.②..【解析】結(jié)合遞推公式計算出，即可求出的值；證得數(shù)列是以3為首項，2為公比的等比數(shù)列，即可求出結(jié)果.【詳解】因為，所以，，，因此，由于，又，即，所以，因此數(shù)列是以3為首項，2為公比的等比數(shù)列，則，即，故答案為：；.16、【解析】先求定義域，再求導(dǎo)，針對分類討論，結(jié)合單調(diào)性，極值，最值得到，研究其單調(diào)性及其零點，求出結(jié)果.【詳解】定義域為，，當(dāng)時，恒成立，在單調(diào)遞減，不會有兩個零點，故舍去；當(dāng)時，在上，單調(diào)遞增，在上，單調(diào)遞減，故，又因為時，，時，，故要想在定義域內(nèi)有兩個零點，則，令，，，單調(diào)遞增，又，故當(dāng)時，.故答案為：三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）偶函數(shù)（2）10【解析】(1)根據(jù)偶函數(shù)定義直接判斷可知；(2)由基本不等式求得的最小值，得到a、b的關(guān)系，然后代入目標(biāo)式，分離常數(shù)，然后可得.【小問1詳解】當(dāng)時，，定義域為R，因為所以為偶函數(shù).【小問2詳解】因為，所以，當(dāng)且僅當(dāng)，即時，取等號.由題知，即，因為，所以，即所以令，，則，所以，所以，當(dāng)，即時，取等號.所以的最小值為10.18、（1）；（2）或.【解析】(1)根據(jù)給定條件求出數(shù)列的公差及首項即可計算作答.(2)由(1)求出，建立方程求解作答.【小問1詳解】設(shè)等差數(shù)列公差為，因，則，解得，于是得，所以數(shù)列的通項公式為：.【小問2詳解】由(1)知，，由得：，即，解得或，所以使成立的的值是或.19、（1）；（2）證明見解析.【解析】（1）根據(jù)題意，列出的方程組，通過解方程組，即可求出答案.（2）法一：設(shè)，，；當(dāng)時，根據(jù)點的坐標(biāo)寫出直線PA的方程，與橢圓方程聯(lián)立，可求出點的坐標(biāo)；同理可求出點的坐標(biāo)，然后即可求出直線EF的方程，從而證明直線EF過定點.法二：首先根據(jù)時直線EF的方程為，可判斷出直線EF過的定點M必在y軸上，設(shè)為；然后同方法一，求出點，的坐標(biāo)，根據(jù)，即可求出的值.【小問1詳解】由題意，知，解得，所以橢圓C的標(biāo)準方程為【小問2詳解】法一：設(shè)，，，當(dāng)時，直線PA的方程為，由，得解得，所以．所以同理可得所以直線EF的斜率為，所以直線EF的方程為，整理得，所以直線EF過定點當(dāng)時，點E，F(xiàn)在y軸上，EF的方程為，顯然過點綜上，直線EF過定點法二：當(dāng)點P在y軸上時，E，F(xiàn)分別與B，A重合，直線EF的方程為，若直線EF過定點M，則M必在y軸上，可設(shè)當(dāng)點P不在y軸上時，設(shè)，，，則直線PA的方程為，由，得，解得，所以，所以，同理可得，所以，因為E，F(xiàn)，M三點共線，所以，所以，整理得，因為，所以，解得，即所以直線EF過定點20、（1）；（2）①；②證明見解析.【解析】（1）根據(jù)橢圓離心率和橢圓經(jīng)過的點建立方程組，求解方程組可得橢圓的方程；（2）先根據(jù)相切求出直線的斜率，結(jié)合可得，進而應(yīng)用弦長公式、點線距離公式及三角形面積公式求△面積的范圍，再逐個求解，，然后可證結(jié)論.【小問1詳解】由題意，解得，故橢圓C的方程為.【小問2詳解】設(shè)直線為，聯(lián)立得：，因為直線與橢圓C相切，則判別式，即，整理得，∴，故直線為，又，可得，設(shè)直線為，聯(lián)立方程組，解得，故Q為，聯(lián)立方程組，化簡得設(shè)，由得：，且，①，到直線的距離為，∴，令，∴.②由上，故，于是為定值.【點睛】直線與橢圓的相切問題一般是聯(lián)立方程，結(jié)合判別式為零求解；定值問題的求解一般結(jié)合目標(biāo)式中的項，逐個求解，代入驗證即可.21、（1）；（2）.【解析】（1）由題意可得：點的軌跡為橢圓，設(shè)標(biāo)準方程為：，則，，，解出可得橢圓的標(biāo)準方程（2）設(shè)，，直線方程與橢圓聯(lián)立，化為：，恒成立，由，可得，把根與系數(shù)的關(guān)系代入解得【詳解】解：（1）由題意可得：點的軌跡為橢圓，設(shè)標(biāo)準方程為：，則，，，可得橢圓的標(biāo)準方程為：（2）設(shè)，，聯(lián)立，化為：，恒成立，，，，，，解得．滿足當(dāng)時，能使【點睛】本題考查了橢圓的標(biāo)準方程及其性質(zhì)、直線與橢圓相交弦長問題、數(shù)量積運算性質(zhì)、一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系，考查了推理能力與計算能力，屬于難題22