石家庄二高2022届高三上学期8月阶段测试
数学(8.29)
满分:150分
时间:120分钟
一、单选题(共40分)
1.若两条直线与相互垂直,则(
)
A.
B.
C.或
D.或
2.等差数列中,已知,,则的前项和的最小值为(
)
A.
B.
C.
D.
3.经过点作直线,若直线与连接的线段总有公共点,则直线的倾斜角的取值范围为(
)
A.或
B.
C.
D.或
4.已知数列是等比数列,有下列四个命题:①是等比数列;②是等比数列;③是等比数列;④是等比数列,其中正确命题的序号是
A.②④
B.③④
C.②③④
D.①②③④
5.若⊙与⊙相交于、两点,且两圆在点处的切线互相垂直,则线段的长度是(
)
A.3
B.4
C.
D.
6.正项数列满足,,则(
)
A.
B.
C.
D.
7.若等差数列的公差不为0,数列中的部分项组成的数列,,,,恰为等比数列,其中,,,则满足的最小的整数是(
)
A.6
B.7
C.8
D.9
8.设是双曲线在第一象限内的点,为其右焦点,点关于原点的对称点为,且,,则双曲线的离心率的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
二、多选题(共20分,少选得2分,错选不得分)
9.已知数列中,,,,则下列说法正确的是(
)
A.
B.是等差数列
C.
D.
10.过抛物线的焦点F的直线l与抛物线C交于,两点,若,则直线l的斜率为(
)
A.
B.2
C.
D.-2
11.设数列的前项和为,且满足,则下列说法不正确的是(
)
A.可能为等差数列
B.一定为等比数列
C.使得
D.的最小值为
12.如图,⊙O的半径等于2,弦BC平行于x轴,将劣弧BC沿弦BC对称,恰好经过原点.如果直线与这两段弧只有两个交点,则m的取值可能是(
)
A.
B.0
C.
D.2
三、填空题(共20分)
13.下列命题:
①当直线经过两点,,时,直线的斜率为
②直线与轴交于一点,则直线在轴上的截距为
③在轴和轴上截距相等的直线方程为
④方程表示过点和的直线.
其中说法中正确的命题番号是______.
14.若椭圆b2x2+a2y2=a2b2(a>b>0)和圆x2+y2=有四个交点,其中c为椭圆的半焦距,则椭圆的离心率e的取值范围为________.
15.已知点P是地物线上的一个动点,则点P到直线和的距离之和的最小值为________.
16.等差数列,的前项和分别为,,若,则___________.
四、解答题(共70分)
17.已知等差数列,,是公差为的等差数列.
(1)求的通项公式.
(2)求证:也是等差数列.
18.已知圆:,直线:.
(1)证明直线总与圆相交;
(2)当直线被圆所截得的弦长为时,求直线的方程.
19.在平面直角坐标系中,直线过点
①若直线在两坐标轴上的截距互为相反数,求直线的方程;
②直线,且直线与直线关于直线对称,求直线的方程与的值.
20.已知数列满足:,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,且.求数列的通项公式,并求其前项和.
21.在直角坐标系中,曲线C:y=与直线交与M,N两点,
(Ⅰ)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;
(Ⅱ)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?说明理由.
22.已知椭圆E:(a>b>0)的左、右焦点分別为,离心率为,过左焦点作直线交椭圆E于A,B两点,的周长为8.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线:y=kx+m(km<0)与圆O:相切,且与椭圆E交于M,N两点,是否存在最小值?若存在,求出的最小值和此时直线的方程.
石家庄二高2022届高三上学期8月阶段测试数学(8.29)参考答案
1.C
因为,则,解得或.
故选:C.
2.B
∵等差数列中,,
∴,即.又,
∴的前项和的最小值为.
故选:B
3.D
解:
由图可知,经过点作直线,当直线过点时斜率最小,过点时斜率大,
因为,,
所以,
所以,
因为,所以或,
故选:D
4.A
①:当等比数列的公比是负数时,显然数列中,存在某些项是负数,因此没有意义,故本命题是假命题;
②:因为数列是等比数列,所以有,其中是等比数列的公比,因此有
,因为,所以是等比数列,故本命题是真命题;
③:显然数列是以为首项,公比为的等比数列,但是,因此数列不能成为等比数列,故本命题是假命题;
④:因为数列是等比数列,所以有,其中是等比数列的公比,因此有
,因此数列是等比数列,故本命题是真命题.
故选:A
5.B
由圆的几何性质知:当两圆在点A处的切线互相垂直时,切线分别过对方圆心、,
则在中,,,
斜边上的高为半弦,且,
则,即,所以.
故选:B.
6.B
,
,,
,
数列是等差数列,首项为1,公差为3,
.
,
.故选:B.
7.B
解:等差数列的公差,其子数列恰为等比数列,
由,,,可得,,,
由,得,
所以,所以,
所以子数列为首项为,公比为的等比数列,
则,所以,
由,得,
所以,解得,
所以满足的最小的整数是7.
故选:B.
8.C
设双曲线的左焦点为,设,
则根据题意得,
则双曲线的离心率为
,
令,
易知在单调递增,
且,
则,即.故选:C.
9.ABC
解:因为,①,所以②,
所以②-①得,
又因为,所以,
所以,且奇数项和偶数项均为公差为的等差数列,故AB正确;
对于C选项,,故C选项正确;
对于D选项,由,可知,不成立,故错误.故选:ABC
10.BD
设直线的方程为,联立得,
所以,,,,
由题得.
因为,
所以.满足.故选:BD
11.ACD
首先由题意,
由,得时,,
相减得,,也适合,所以,
数列是等比数列,不是等差数列,A错,B正确;
,所以不存在,使得,C错;
,.当且仅当,即时,等号成立,但,因此取不到.D错误,故选:ACD.
12.ABD
将劣弧BC沿弦BC对称,恰好经过原点,
当直线过时,,
当直线过时,,
当直线与圆弧相切时,,
当直线与⊙O弧相切时,,
当或时,
直线与两段弧有两个交点.
对于A:,故A正确;
对于B:,故B正确;
对于C:,故C错误;
对于D:,故D正确;故选:ABD
13.①④
对于①,因为直线经过两点,,时,所以直线的斜率为,故①正确;
对于②,截距不是距离,是点的纵坐标,其值可正可负.故②不正确;
对于③,经过原点的直线在两坐标轴上的截距都是0,不能表示为,故③不正确;
对于④,此方程即直线的两点式方程变形,即,故④正确.
故答案为:①④.
14..
由题意可知,椭圆的上、下顶点在圆内,左、右顶点在圆外,
则,整理得,解得.
故答案为:.
15.3
抛物线,即x2=4y的焦点坐标为
(0,1),准线方程l2:y+1=0.
由抛物线的定义,可知抛物线上的点到准线的距离与到焦点的距离相等,
所以抛物线上的点P到直线l1:4x-3y-12=0和l2:y+1=0的距离之和的最小值,转化为焦点(0,1)到直线l1:4x-3y-12=0的最小值,
.
故答案为:3.
16.16
解:
等差数列,的前项和分别为,,,
∴,
设,∴,
∴,,
∴,
设,∴,
,,
∴.
∴.故答案为:16.
17.(1);(2)详见解析.
(1)解
设等差数列的公差为,由题意,得
解得-----------------------------------------------------3分
所以通项公式为,即.----------------------------------6分
(2)∵是公差为的等差数列,
∴,------------------------------------------------8分
于是.------------------------------------------------10分
而为常数,
所以是等差数列.
------------------------------------------------12分
18.(1)证明见解析;(2)或.
解:(1)证明:∵圆:,∴圆心,半径,
∵直线:,整理得:,
令,解得:,∴直线过定点,----------------------------------3分
∴,
∴定点在圆内,∴直线总与圆相交.
------------------------------------------------6分
(2)∵直线被圆所截得的弦长为,
∴圆心到直线的距离,--------------------------------------8分
∵直线:,
∴,
∴,解得或,
将或,代入直线:,
∴直线的方程:或.------------------------------------------------12分
19.①或;②;
①当直线的截距均为0时,则直线过点,设直线方程为,
又在直线上,则,直线方程为;-----------------------------------------3分
当直线的截距不为0时,设直线方程为,代入,
得,则直线方程为;
综上所述,直线方程为或;------------------------------------------------6分
②∵直线过点,
∴点关于直线对称的点在直线m上,
∴,解得------------------------------------------------9分
∴直线,其与直线交于点,
则点在直线l上,由直线过点,
则直线l:,即------------------------------------------------12分
20.
(1);(2),.
试题解析:(1)由知
数列为等差数列,且首项为1,公差为,所以;----------------------------4分
(2)∵,
∴,∴数列是以为首项,为公比的等比数列,----------------6分
,从而,------------------------------------------------8分
,,
∴,
所以.------------------------------------------------12分
21.(Ⅰ)或(Ⅱ)存在
试题解析:(Ⅰ)由题设可得,,或,.
∵,故在=处的导数值为,C在处的切线方程为
,即.------------------------------------------------3分
故在=-处的导数值为-,C在处的切线方程为
,即.
故所求切线方程为或.------------------------------------------------6分
(Ⅱ)存在符合题意的点,证明如下:
设P(0,b)为复合题意得点,,,直线PM,PN的斜率分别为.
将代入C得方程整理得.
∴.------------------------------------------------8分
∴==.---------------------------------------10分
当时,有=0,则直线PM的倾斜角与直线PN的倾斜角互补,
故∠OPM=∠OPN,所以符合题意.
------------------------------------------------12分
22.(1);(2)最小值为2,或.
(1)依题意,结合椭圆定义知的周长为4a,则有4a=8,即a=2,
又椭圆的离心率为,得,于是得,
所以椭圆E的方程为;------------------------------------------------4分
(2)因直线:y=kx+m(km<0)与圆O:相切,则,即,--6分
设,而点M在椭圆E上,则,即,又,
,
同理,于是得,--------------------------------------8分
由消去y得:,显然,
则,
又km<0,且,因此得,
----------------------------10分
令,则,当且仅当,即t=3时等号成立,
于是得存在最小值,且,的最小值为2,
由,且km<0,解得或.
所以所求直线的方程为或,即或.------------------------------------------------12分