2023-2024學(xué)年廣西壯族自治區(qū)玉林市高二上學(xué)期1月期末考試數(shù)學(xué)試題(解析版)_第1頁
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高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1廣西壯族自治區(qū)玉林市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末數(shù)學(xué)試題注意事項(xiàng):1.答題前,務(wù)必將自己的姓名?班級(jí)?考號(hào)填寫在答題卡規(guī)定的位置上.2.答選擇題時(shí),必須使用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號(hào).3.答非選擇題時(shí),必須使用0.5毫米黑色簽字筆,將答案書寫在答題卡規(guī)定的位置上.4.所有題目必須在答題卡上作答,在試題卷上答題無效.一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合要求的.1.已知等比數(shù)列中,,則()A. B.1 C.2 D.4【答案】A【解析】等比數(shù)列中,,解得.故選:A.2.已知曲線表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】D【解析】因?yàn)榍€表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則,即.故選:D.3.如圖,在四面體中,是的中點(diǎn).設(shè),,,用,,表示,則()A. B.C. D.【答案】D【解析】由是的中點(diǎn),可知,所以,故選:D.4.已知點(diǎn),則滿足下列關(guān)系式的動(dòng)點(diǎn)的軌跡是雙曲線的下支的是()A. B.C. D.【答案】B【解析】對(duì)于A中,由,根據(jù)雙曲線的定義,可得點(diǎn)的軌跡是完整的雙曲線,所以A不正確;對(duì)于B中,由,根據(jù)雙曲線的定義,可得的點(diǎn)的軌跡是雙曲線的下支,所以B正確;對(duì)于C中,由,根據(jù)雙曲線的定義,可得的點(diǎn)的軌跡是雙曲線的上支,所以C不正確;對(duì)于D中,由,不存在滿足的點(diǎn),所以D不正確.故選:B.5.若直線在軸?軸上的截距相等,且直線將圓的周長平分,則直線的方程為()A. B.C.或 D.或【答案】C【解析】由已知圓,直線將圓平分,則直線經(jīng)過圓心,直線方程為,或,將點(diǎn)代入上式,解得直線的方程為或.故選:C.6.已知拋物線焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn)為,點(diǎn)在拋物線上,,則的面積為()A. B. C.1 D.2【答案】B【解析】拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線,過點(diǎn)作,垂足為,由,得,于是,設(shè),則,解得,所以的面積.故選:B7.南宋數(shù)學(xué)家楊輝所著的《詳析九章算法》中有如下圖所示的幾何體,后人稱之為“三角垛”.其最上層有1個(gè)球,第二層有3個(gè)球,第三層有6個(gè)球,第四層有10個(gè)球,…,則第三十五層球的個(gè)數(shù)為()A.561 B.595 C.630 D.666【答案】C【解析】由題意,設(shè)各層球的個(gè)數(shù)構(gòu)成數(shù)列,可得,所以,則.故選:C.8.已知,是雙曲線:的左、右焦點(diǎn),橢圓與雙曲線的焦點(diǎn)相同,與在第一象限的交點(diǎn)為P,若的中點(diǎn)在雙曲線的漸近線上,且,則橢圓的離心率是()A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意:設(shè),設(shè)橢圓長半軸長為,短半軸長為,雙曲線實(shí)半軸長為,虛半軸長為,則由橢圓及雙曲線定義可得:,又因?yàn)?,且分別為,的中點(diǎn),所以,所以到漸近線的距離為,所以,,結(jié)合,可得:①因?yàn)椋约?,整理得:,將①代入,,所以故選:C.二、多選題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.9.已知空間向量,則下列說法不正確的是()A. B.C. D.【答案】ABD【解析】由,得,故A錯(cuò)誤;,故B錯(cuò)誤;又,故C正確;,所以與不垂直,故D錯(cuò)誤.故選:ABD.10.已知拋物線的焦點(diǎn)為,過點(diǎn)的直線交拋物線于兩點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是()A.拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)是B.焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是2C.若點(diǎn)的坐標(biāo)為,則的最小值為2D.若為線段中點(diǎn),則的坐標(biāo)可以是【答案】BD【解析】由題意,故A錯(cuò)誤;焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是,B正確;對(duì)于,過點(diǎn)作垂直于準(zhǔn)線,垂足為,則,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),所以的最小值為3,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,假設(shè)的坐標(biāo)是,設(shè),則,由,兩式相減得,即,所以,即,所以直線的方程為,即,將代入得,所以直線過點(diǎn),符合題意,所以的坐標(biāo)可以是,故D正確.故選:BD.11.數(shù)列的前項(xiàng)和為,已知,則下列說法正確的是()A.是遞減數(shù)列 B.C.當(dāng)時(shí), D.當(dāng)或時(shí),取得最大值【答案】ACD【解析】由數(shù)列的前項(xiàng)和為,當(dāng)時(shí),,又由,適合上式,所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為,對(duì)于A中,由,即,所以數(shù)是遞減數(shù)列,所以A正確;對(duì)于B中,由,所以B錯(cuò)誤;對(duì)于C中,當(dāng)時(shí),,所以C正確;對(duì)于D中,因?yàn)榈膶?duì)稱軸為,開口向下,又因?yàn)槭钦麛?shù),且或時(shí),取得最大值,所以D正確.故選:ACD.12.過點(diǎn)作兩條相互垂直的射線與圓分別交于兩點(diǎn),則弦長可能的取值是()A. B.4 C.5 D.6【答案】ABC【解析】如圖,圓的圓心,半徑為3,圓的直徑為6,過圓心的直線的端點(diǎn)與,不存在的情況,否則在圓上,所以排除選項(xiàng)D.當(dāng)軸時(shí),,故B正確;當(dāng)與正方向成角時(shí),,,解得,此時(shí),故A正確;同理當(dāng)與正方向成角時(shí),可得,故C正確;故選:ABC.三、填空題:本題共4小題,包小題5分,共20分13.直線與直線平行,則______【答案】1【解析】因?yàn)?,所以,解得或,?dāng)時(shí),直線與直線重合,不合題意;當(dāng)時(shí),直線與直線平行,符合題意,綜上所述:.故答案為:114.數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,則__________.【答案】【解析】運(yùn)用裂項(xiàng)相消法求解即可.因?yàn)?,所?故答案為:.15.已知直線經(jīng)過橢圓的左焦點(diǎn),且與橢圓相交于,兩點(diǎn),為橢圓的右焦點(diǎn),的周長為8,則此橢圓的短軸長為__________;弦長__________.【答案】①②【解析】直線經(jīng)過橢圓的左焦點(diǎn),則,的周長為,解得,故,橢圓的短軸長為,由,得,故答案為:;.16.在中,為邊上的動(dòng)點(diǎn),沿將折起形成直二面角,當(dāng)最短時(shí),__________.【答案】【解析】作于點(diǎn),連接,設(shè),則,所以,在中,由余弦定理可得,,因?yàn)闉橹倍娼?,所以面,所以,則,當(dāng)最短時(shí),,所以,即此時(shí)為的角平分線,由角平分線定理可得,.故答案為:.四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明?證明過程和演算步驟.17.已知等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,若,且________.在①,②這兩個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在上面的問題中,并解答.(注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,則按第一個(gè)解答給分)(1)求的通項(xiàng)公式;(2)設(shè),求的前n項(xiàng)和.解:(1)設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)為,公差為d,若選擇條件①,由題可得,解得,若選擇條件②,由題可得,解得,.(2)由(1)知,選擇兩個(gè)條件中的任何一個(gè),都有,則,18.如圖,在正方體中,為平面的中心.(1)求證:平面;(2)求點(diǎn)到平面的距離.解:(1)解法一:以為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線為軸,所在直線為軸,所在直線為軸建立如圖所示的坐標(biāo)系.,,設(shè)面的法向量為,,令,則,且平面,平面;解法二:如圖,連接,且,平行四邊形中,平面平面,同理,,則平面且,平面平面,又為的中點(diǎn),平面平面;解法三:連接交交于點(diǎn),連接,為平面的中心是的中點(diǎn),四邊形是平行四邊形,,是的中點(diǎn),是的中點(diǎn),,,四邊形是平行四邊形,,平面平面平面.(2)解法一:設(shè)到面的距離為,.解法二:設(shè)到面的距離為,,由,得,解得.19.已知雙曲線經(jīng)過點(diǎn),一條浙近線的傾斜角為.(1)求雙曲線的方程;(2)若點(diǎn),過雙曲線的右焦點(diǎn)的直線交雙曲線于.以為直徑的圓是否恒過點(diǎn),請(qǐng)說明理由.解:(1)因?yàn)殡p曲線的一條漸近線傾斜角為,所以,故,故,所以雙曲線;(2)雙曲線的右焦點(diǎn)為,當(dāng)直線斜率不為零時(shí),設(shè)直線的方程為:,設(shè),,由,得恒成立,,,即以直徑的圓恒過點(diǎn).當(dāng)直線斜率為零時(shí),此時(shí)以為直徑的圓為過點(diǎn),綜上,以直徑的圓恒過點(diǎn).20.如圖,在四棱錐中,底面,底面是直角梯形,,,點(diǎn)在上,且.(1)求證,平面平面;(2)若直線與平面所成的角為,求二面角的余弦值.解:(1)因?yàn)槠矫?,平面,可得,又因?yàn)?,且,平面,所以平面,因?yàn)槠矫?,所以平面平?(2)因?yàn)?,且,所以,又因?yàn)?,所以,因?yàn)椋詾榈妊苯侨切?,可得,取中點(diǎn),連接,可得,所以,由(1)可得,以為坐標(biāo)原點(diǎn),以所在直線分別為軸,建立空間直角坐標(biāo)系,如圖所示,由(1)可得,平面,可得為直線與平面所成角,即,所以,又由,可得,所以,可得,設(shè)平面的法向量為,則,取,可得,所以,因?yàn)檩S平面,所以平面的法向量,設(shè)為二面角的平面角,且為銳角,則,二面角的余弦值為.21.如圖,四邊形是一塊長方形綠地,是一條直路,交于點(diǎn),交于點(diǎn),且.現(xiàn)在該綠地上建一個(gè)標(biāo)志性建筑物,使建筑物的中心到三個(gè)點(diǎn)的距離相等.以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),直線分別為,軸建立如圖所示的直角坐標(biāo)系.(1)求出建筑物的中心的坐標(biāo);(2)由建筑物的中心到直路要開通一條路,已知路的造價(jià)為150萬元,求開通的這條路的最低造價(jià).(附:參考數(shù)據(jù).)解:(1)解法一:由題可知,由題可知經(jīng)過點(diǎn)的圓的圓心即為所建建筑物的中心,設(shè)圓的方程為,則,解得,圓的方程為,即,建筑物的中心的坐標(biāo)為.解法二:由題可知,由題可知經(jīng)過點(diǎn)的圓的圓心即為所建建筑物的中心,線段中點(diǎn)為,且線段的垂直平分線為,線段中點(diǎn)為,且,線段的垂直平分線為,聯(lián)立,得,所以建筑物的中心的坐標(biāo)為.(2)因?yàn)闉榻ㄖ锏闹行淖鴺?biāo),設(shè)線段的中點(diǎn)為,由垂徑定理得的長度為點(diǎn)到的最小距離,,圓的半徑為,點(diǎn)到的距離為,開通的這條路的最低造價(jià)為(萬元).22.定義:若無窮數(shù)列滿足是公比為的等比數(shù)列,則稱數(shù)列為“數(shù)列”.設(shè)數(shù)列中,.(1)若,且數(shù)列為“數(shù)列”,求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)若數(shù)列是“數(shù)列”,是否存在正整數(shù),使得,若存在,請(qǐng)求出所有滿足條件的正整數(shù);若不存在,請(qǐng)說明理由.解:(1)因?yàn)椋覕?shù)列為“數(shù)列”,所以,即,所以是以首項(xiàng)為,公差的等差數(shù)列,所以;(2)由數(shù)列是“(2)數(shù)列”,得,所以,即,,所以,所以時(shí),,當(dāng)時(shí)上式也成立,故.假設(shè)存在正整數(shù),使得,則,由,可知,所以,又因?yàn)闉檎麛?shù),所以,又,所以.,,.故存在滿足條件的正整數(shù),且.廣西壯族自治區(qū)玉林市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末數(shù)學(xué)試題注意事項(xiàng):1.答題前,務(wù)必將自己的姓名?班級(jí)?考號(hào)填寫在答題卡規(guī)定的位置上.2.答選擇題時(shí),必須使用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號(hào).3.答非選擇題時(shí),必須使用0.5毫米黑色簽字筆,將答案書寫在答題卡規(guī)定的位置上.4.所有題目必須在答題卡上作答,在試題卷上答題無效.一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合要求的.1.已知等比數(shù)列中,,則()A. B.1 C.2 D.4【答案】A【解析】等比數(shù)列中,,解得.故選:A.2.已知曲線表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】D【解析】因?yàn)榍€表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則,即.故選:D.3.如圖,在四面體中,是的中點(diǎn).設(shè),,,用,,表示,則()A. B.C. D.【答案】D【解析】由是的中點(diǎn),可知,所以,故選:D.4.已知點(diǎn),則滿足下列關(guān)系式的動(dòng)點(diǎn)的軌跡是雙曲線的下支的是()A. B.C. D.【答案】B【解析】對(duì)于A中,由,根據(jù)雙曲線的定義,可得點(diǎn)的軌跡是完整的雙曲線,所以A不正確;對(duì)于B中,由,根據(jù)雙曲線的定義,可得的點(diǎn)的軌跡是雙曲線的下支,所以B正確;對(duì)于C中,由,根據(jù)雙曲線的定義,可得的點(diǎn)的軌跡是雙曲線的上支,所以C不正確;對(duì)于D中,由,不存在滿足的點(diǎn),所以D不正確.故選:B.5.若直線在軸?軸上的截距相等,且直線將圓的周長平分,則直線的方程為()A. B.C.或 D.或【答案】C【解析】由已知圓,直線將圓平分,則直線經(jīng)過圓心,直線方程為,或,將點(diǎn)代入上式,解得直線的方程為或.故選:C.6.已知拋物線焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn)為,點(diǎn)在拋物線上,,則的面積為()A. B. C.1 D.2【答案】B【解析】拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線,過點(diǎn)作,垂足為,由,得,于是,設(shè),則,解得,所以的面積.故選:B7.南宋數(shù)學(xué)家楊輝所著的《詳析九章算法》中有如下圖所示的幾何體,后人稱之為“三角垛”.其最上層有1個(gè)球,第二層有3個(gè)球,第三層有6個(gè)球,第四層有10個(gè)球,…,則第三十五層球的個(gè)數(shù)為()A.561 B.595 C.630 D.666【答案】C【解析】由題意,設(shè)各層球的個(gè)數(shù)構(gòu)成數(shù)列,可得,所以,則.故選:C.8.已知,是雙曲線:的左、右焦點(diǎn),橢圓與雙曲線的焦點(diǎn)相同,與在第一象限的交點(diǎn)為P,若的中點(diǎn)在雙曲線的漸近線上,且,則橢圓的離心率是()A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意:設(shè),設(shè)橢圓長半軸長為,短半軸長為,雙曲線實(shí)半軸長為,虛半軸長為,則由橢圓及雙曲線定義可得:,又因?yàn)?,且分別為,的中點(diǎn),所以,所以到漸近線的距離為,所以,,結(jié)合,可得:①因?yàn)椋约?,整理得:,將①代入,,所以故選:C.二、多選題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.9.已知空間向量,則下列說法不正確的是()A. B.C. D.【答案】ABD【解析】由,得,故A錯(cuò)誤;,故B錯(cuò)誤;又,故C正確;,所以與不垂直,故D錯(cuò)誤.故選:ABD.10.已知拋物線的焦點(diǎn)為,過點(diǎn)的直線交拋物線于兩點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是()A.拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)是B.焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是2C.若點(diǎn)的坐標(biāo)為,則的最小值為2D.若為線段中點(diǎn),則的坐標(biāo)可以是【答案】BD【解析】由題意,故A錯(cuò)誤;焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是,B正確;對(duì)于,過點(diǎn)作垂直于準(zhǔn)線,垂足為,則,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),所以的最小值為3,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,假設(shè)的坐標(biāo)是,設(shè),則,由,兩式相減得,即,所以,即,所以直線的方程為,即,將代入得,所以直線過點(diǎn),符合題意,所以的坐標(biāo)可以是,故D正確.故選:BD.11.數(shù)列的前項(xiàng)和為,已知,則下列說法正確的是()A.是遞減數(shù)列 B.C.當(dāng)時(shí), D.當(dāng)或時(shí),取得最大值【答案】ACD【解析】由數(shù)列的前項(xiàng)和為,當(dāng)時(shí),,又由,適合上式,所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為,對(duì)于A中,由,即,所以數(shù)是遞減數(shù)列,所以A正確;對(duì)于B中,由,所以B錯(cuò)誤;對(duì)于C中,當(dāng)時(shí),,所以C正確;對(duì)于D中,因?yàn)榈膶?duì)稱軸為,開口向下,又因?yàn)槭钦麛?shù),且或時(shí),取得最大值,所以D正確.故選:ACD.12.過點(diǎn)作兩條相互垂直的射線與圓分別交于兩點(diǎn),則弦長可能的取值是()A. B.4 C.5 D.6【答案】ABC【解析】如圖,圓的圓心,半徑為3,圓的直徑為6,過圓心的直線的端點(diǎn)與,不存在的情況,否則在圓上,所以排除選項(xiàng)D.當(dāng)軸時(shí),,故B正確;當(dāng)與正方向成角時(shí),,,解得,此時(shí),故A正確;同理當(dāng)與正方向成角時(shí),可得,故C正確;故選:ABC.三、填空題:本題共4小題,包小題5分,共20分13.直線與直線平行,則______【答案】1【解析】因?yàn)椋裕獾没?,?dāng)時(shí),直線與直線重合,不合題意;當(dāng)時(shí),直線與直線平行,符合題意,綜上所述:.故答案為:114.數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,則__________.【答案】【解析】運(yùn)用裂項(xiàng)相消法求解即可.因?yàn)?,所?故答案為:.15.已知直線經(jīng)過橢圓的左焦點(diǎn),且與橢圓相交于,兩點(diǎn),為橢圓的右焦點(diǎn),的周長為8,則此橢圓的短軸長為__________;弦長__________.【答案】①②【解析】直線經(jīng)過橢圓的左焦點(diǎn),則,的周長為,解得,故,橢圓的短軸長為,由,得,故答案為:;.16.在中,為邊上的動(dòng)點(diǎn),沿將折起形成直二面角,當(dāng)最短時(shí),__________.【答案】【解析】作于點(diǎn),連接,設(shè),則,所以,在中,由余弦定理可得,,因?yàn)闉橹倍娼?,所以面,所以,則,當(dāng)最短時(shí),,所以,即此時(shí)為的角平分線,由角平分線定理可得,.故答案為:.四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明?證明過程和演算步驟.17.已知等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,若,且________.在①,②這兩個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在上面的問題中,并解答.(注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,則按第一個(gè)解答給分)(1)求的通項(xiàng)公式;(2)設(shè),求的前n項(xiàng)和.解:(1)設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)為,公差為d,若選擇條件①,由題可得,解得,若選擇條件②,由題可得,解得,.(2)由(1)知,選擇兩個(gè)條件中的任何一個(gè),都有,則,18.如圖,在正方體中,為平面的中心.(1)求證:平面;(2)求點(diǎn)到平面的距離.解:(1)解法一:以為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線為軸,所在直線為軸,所在直線為軸建立如圖所示的坐標(biāo)系.,,設(shè)面的法向量為,,令,則,且平面,平面;解法二:如圖,連接,且,平行四邊形中,平面平面,同理,,則平面且,平面平面,又為的中點(diǎn),平面平面;解法三:連接交交于點(diǎn),連接,為平面的中心是的中點(diǎn),四邊形是平行四邊形,,是的中點(diǎn),是的中點(diǎn),,,四邊形是平行四邊形,,平面平面平面.(2)解法一:設(shè)到面的距離為,.解法二:設(shè)到面的距離為,,由,得,解得.19.已知雙曲線經(jīng)過點(diǎn),一條浙近線的傾斜角為.(1)求雙曲線的方程;(2)若點(diǎn),過雙曲線的右焦點(diǎn)的直線交雙曲線于.以為直徑的圓是否恒過點(diǎn),請(qǐng)說明理由.解:(1)因?yàn)殡p曲線的一條漸近線傾斜角為,所以,故,故,所以雙曲線;(2)雙曲線的右焦點(diǎn)為,當(dāng)直線斜率不為零時(shí),設(shè)直線的方程為:,設(shè),,由,得恒成立,,,即以直徑的圓恒過點(diǎn).當(dāng)直線斜率為零時(shí),此時(shí)以為直徑的圓為過點(diǎn),綜上,以直徑的圓恒過點(diǎn).20.如圖,在四棱錐中,底面,底面是直角梯形,,,點(diǎn)在上,且.(1)求證,平面平面;(2)若直線與平面所成的角為,求二面角的余弦值.解:(1)因?yàn)槠矫?,平面,可得,又因?yàn)?,且,平面,所以平面,因?yàn)槠矫?,所以平面平?(2)因?yàn)?,?/p>

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