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陕西省部分名校2022-2023学年高二理科数学上学期期末试题(Word版附解析)

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高二数学试卷(理科)考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分.考试时间120分钟.2.请将各题答案填写在答题卡上.3.本试卷主要考试内容:北师大版必修5占30%,选修2-1占70%.第Ⅰ卷一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.椭圆的长轴为()A.1B.2C.3D.4【答案】D【解析】【分析】由椭圆的标准方程即可.【详解】由椭圆得长轴为.故选:D.2.在中,内角的对边分别为,若,则()A.B.C.5D.6【答案】A【解析】【分析】根据余弦定理计算直接得出结果.【详解】由余弦定理可得,所以.故选:A.3.已知.则下列命题中,真命题是()A.B. C.D.【答案】C【解析】【分析】分别判断命题的真假性,然后由复合命题的真值表判断.【详解】对,当时,则,故,故为真命题,对,∵,则,故为假命题,则,,均为假命题,为真命题.故选:C.4.如图,在四面体中,E是的中点,,设,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】利用空间向量的线性运算法则即可得解.【详解】因为,所以,因为E是的中点,所以,所以 .故选:B.5.已知等比数列的前项乘积为,若,则()A.1B.2C.3D.4【答案】A【解析】【分析】根据题意可得,结合等比数列的性质即可求解.【详解】因为,所以,由得.又,所以.故选:A.6.已知双曲线的一条渐近线方程为,则该双曲线的离心率是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】求出的值,然后利用离心率公式可求出双曲线的离心率.【详解】由双曲线的渐近线方程为可知直线的斜率为,,双曲线的离心率为.故选:C.7.已知空间三点,则到直线的距离为() A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】根据给出的三个点求出、和,求出和,即可求出到直线的距离.【详解】由题意,空间三点,,∴,,∴到直线的距离为:,故选:B.8.已知数列满足,,,则“”是“”的()A.充分必要条件B.充分不必要条件C必要不充分条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由题意可得为等差数列,后据此判断与间关系可得答案.【详解】设首项为,由,可得,则可得.则.故“”是“”的充分必要条件.故选:A 9.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中将底面为矩形,且有一条侧棱垂直于底面的四棱锥称为阳马.如图,在阳马中,平面ABCD,底面ABCD是正方形,E,F分别为PD,PB的中点,点G在线段AP上,AC与BD交于点O,,若平面,则()A.B.C.D.1【答案】C【解析】【分析】以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向建立空间直角坐标系如图所示,根据条件求得点的坐标,即可得到结果.【详解】以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向建立空间直角坐标系如图所示,由题意可得,则,所以,设平面的法向量为, 则,解得,令,则所以平面的一个法向量为因为平面,则设,则,所以解得,所以,即故选:C.10.设,则的最小值为()A.B.C.1D.2【答案】A【解析】【分析】先得到,再变形,展开,利用基本不等式求最值即可.【详解】,则,,当且仅当,即时,等号成立.故选:A.11.已知为抛物线上一点,为焦点,过作的准线的垂线,垂足为,若的周长不小于30,则点的纵坐标的取值范围是()A.B.C.D. 【答案】A【解析】【分析】如图,设点的坐标,准线与轴的交点为A,根据抛物线的定义和勾股定理可得的周长为,令,利用换元法可得,解之即可求解.【详解】如图,设点坐标为,准线与轴的交点为A,则,所以的周长为.得,令,则,有,即,解得(舍去)或,所以,由解得.故选:A.12.如图,平行六面体的体积为,且分别为的中点,则() A.B.平面C.D.到平面的距离为【答案】D【解析】【分析】通过体积求出该平行六面体的高,建立平面直角坐标系并表达出各点的坐标,计算与的数量关系,与的关系,与的关系,到平面的距离,即可得出结论.【详解】由题意,在四边形中,,,∴四边形的面积为:,在平行六面体中,体积为,设平行六面体的高为,∴解得:,∵,设在底面的投影在上.设在底面的投影为,则,∵,∴.∵,∴为的中点.以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系, 则,,,.∵,∴与不平行,故错误.设平面的法向量为,则令,则.∵,∴与平面不平行,故B错误.∵,∴与不垂直,故C错误.设平面的法向量为,则令,得. ∵,∴到平面的距离为,故正确.故选:D第Ⅱ卷二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.13.已知双曲线的焦距为10,则__________.【答案】【解析】【分析】利用焦距的定义及双曲线中三者的关系即可求解.【详解】因为双曲线的焦距为10,所以,解得,由双曲线的标准方程可知,,解得或(舍去)故答案为:.14.若满足约束条件则的最小值为__________.【答案】【解析】【分析】先作出可行域,结合图形求出最小值.【详解】作出可行域如图, 当直线经过点时,取最小值,最小值为.故答案为:.15.如图,在直三棱柱中,,E,F分别为棱的中点,则_____________.【答案】4【解析】【分析】由空间向量线性运算的几何表示,结合空间向量的数量积运算即可求.【详解】在直三棱柱中,,E,F分别为棱的中点,则故答案为:416.已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上的一点,若 ,则__________.【答案】3【解析】【分析】运用椭圆定义及余弦定理可求得结果.【详解】由椭圆方程知,,,,则,由椭圆定义知,,所以,所以.故答案为:3.三、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.已知抛物线是抛物线上的点,且.(1)求抛物线的方程;(2)已知直线交抛物线于两点,且的中点为,求直线的方程.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)根据的长,由几何知识即可求出抛物线的方程;(2)设出两点坐标和直线的斜率,将两点代入抛物线方程,由点差法求出斜率,根据的中点即可求出直线的方程.【小问1详解】由题意,在抛物线中,,由几何知识得, ,解得:,故抛物线的方程为:.【小问2详解】由题意及(1)得,直线的斜率存在,设直线的斜率为,则,两式相减得,整理得,因为的中点为,∴,∴直线方程为:,即,经检验,满足题意.18.已知数列的前n项和为,且.(1)求的通项公式;(2)设,求数列的前n项和.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)根据求解即可; (2)由题知,进而根据裂项求和法求解即可.【小问1详解】解:当时,.当时,,所以,因为也满足,所以通项公式为.【小问2详解】解:由(1)得,所以,所以.19.如图,在长方体中,,.(1)求异面直线与所成角的余弦值;(2)求直线与平面所成角的正弦值.【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)以为坐标原点,、、所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得异面直线与所成角的余弦值;(2)利用空间向量法可求得直线与平面所成角的正弦值.【小问1详解】解:以为坐标原点,、、所在直线分别为轴、轴、轴建立如图所示的空间直角坐标系,则、、、、、,所以,,,所以,,因此,异面直线与所成角余弦值为.【小问2详解】解:设平面的法向量为,,则,取,则,因为,所以,. 因此,直线与平面所成角的正弦值为.20.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求;(2)设,当的值最大时,求△ABC的面积.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)由正弦定理,三角形内角和和三角函数公式化简等式,即可得出.(2)根据正弦定理将转化为关于的三角函数式,利用三角变换和正弦函数的性质可求其最值,从而求出,即可求出△ABC的面积【小问1详解】由题意在△ABC中,,,由正弦定理得,∴,整理得到,而为三角形内角,故,故,而,故即.【小问2详解】由题意及(1)得 在△ABC中,,,故外接圆直径,故,,其中,且,因为,故,而,故的最大值为1,此时,故,,故,且故,此时.21.如图,在四棱锥中,是边长为2的菱形,且,,,E,F分别是的中点. (1)证明:平面平面.(2)求二面角的大小.【答案】(1)证明见解析(2)【解析】【分析】(1)取AD的中点G,连接PG、BG、BD,由线线垂直证平面PGB,即可依次证,,平面DEF,平面平面(2)于G,建立空间直角坐标系如图所示,由向量法求二面角即可.【小问1详解】证明:取AD的中点G,连接PG、BG、BD,由E,F分别是的中点得,由是边长为2的菱形,且得、为正三角形,∴,,,∴,,由得,又平面PGB,∴平面PGB,∵平面PGB,∴,∴,∵平面DEF,∴平面DEF,∵平面PAD,∴平面平面.【小问2详解】作于G,交于H,∵平面PGB,则可建立空间直角坐标系如图所示.在中,,由余弦定理得,∴,,∴. 故,设平面、平面的法向量分别为,则有,令,则有,故二面角的余弦值,由图可知,二面角所成平面角为钝角,∴二面角的大小为.22.已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为.(1)求双曲线C的标准方程;(2)设D为双曲线C的右顶点,直线l与双曲线C交于不同于D的E,F两点,若以为直径的圆经过点D,且于点G,证明:存在定点H,使为定值.【答案】(1)(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据条件列出关于a、b、c的方程组求解即可.(2)分类讨论斜率是否存在,①斜率存在时,设l的方程,联立直线方程与双曲线方程,由 得到m与k的关系式,得到直线恒过定点M,②斜率不存在时,再由得到直线l方程,进而得出此时直线l也恒过定点M,进而证得存在定点H为DM的中点,为的一半.【小问1详解】由题意知,解得:,∴双曲线C的标准方程为:;【小问2详解】证明:由(1)知,,设,①当l的斜率存在时,设l的方程为:,,即:,,,∵以EF为直径的圆经过点D,∴,又∵,,∴,又∵∴,即: 化简得:,即:,解得:或,且均满足,当时,,直线l恒过定点,此时定点与D点重合,所以与已知相矛盾;当时,,直线l恒过定点,记为点;②当l的斜率不存在时,设l的方程为:,设,,或,则,此时,,∴,整理得:,解得:或∵或,∴,此时l恒过定点.综述:l恒过定点.又∵,即:,(∵D、E、F三点都在直线l上)∴点G在以DM为直径的圆上,H为该圆的圆心,即DM的中点,为该圆的半径,即的一半.故存在定点,使得为定值6.【点睛】求解直线或曲线过定点问题的基本思路:(1)把直线或曲线方程中的变量x,y当作常数看待,把方程一端化为零,既然是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x,y的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.(2)由直线方程确定其过定点时,若得到了直线方程的点斜式,则直线必过定点;若得到了直线方程的斜截式,则直线必过定点.

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所属: 高中 - 数学
发布时间:2023-04-10 08:42:01 页数:21
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文章作者:随遇而安

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