2023年河南省洛阳强基联盟·高二12月联考数学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
2.数列,7,,13,的一个通项公式为( )
A. B.
C. D.
3.一条渐近线方程为,且经过点的双曲线的标准方程是( )
A. B. C. D.
4.若数列满足,,则( )
A. 3 B. 2 C. D.
5.设等差数列的前n项和为,若,则( )
A. B. C. D.
6.已知,是平面内两个不同的定点,则“为定值”是“动点M的轨迹是双曲线”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
7.定义表示不超过x的最大整数,例如:,,若,数列的前n项和为,则( )
A. 64 B. 70 C. 77 D. 84
8.已知椭圆的左,右焦点分别为,,为椭圆C内一点.对称中心在坐标原点,焦点在x轴上的等轴双曲线E经过点,点在E上.若椭圆C上存在一点P,使得,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共4小题,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.已知关于x,y的方程表示的曲线是E,则曲线E可以是( )
A. 圆 B. 椭圆 C. 双曲线 D. 抛物线
10.在数列中,,,,,为的前n项和,则的值可以为( )
A. 0 B. 3 C. 4 D. 5
11.等差数列的前n项和为,公差为d,,则下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则当时,最小
C. , D. 若,d为整数,则
12.经过抛物线的焦点F的直线l交C于A,B两点,O为坐标原点,设,,的最小值是4,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若点是线段AB的中点,则直线l的方程为
D. 若,则直线l的倾斜角为或
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知数列的通项,则__________.
14.已知椭圆的左,右顶点分别为A,B,上顶点为C,则直线CA,CB的斜率之积为__________.
15.已知F,A分别是双曲线的左焦点和右顶点,过点F作垂直于x轴的直线l,交双曲线于M,N两点,若,则双曲线的离心率为__________.
16.已知两个等差数列和的前n项和分别为和,且,则使得为整数的正整数n的集合是__________.
四、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.本小题10分
已知等差数列的前n项和为,,
求数列的通项公式;
求的最小值及取得最小值时n的值.
18.本小题12分
已知数列的前n项和为,且
求数列的通项公式;
求数列的前n项和
19.本小题12分
如图,过抛物线的焦点F的直线与C相交于A,B两点,当直线AB与y轴垂直时,
求C的方程;
以AB为直径的圆能否经过坐标原点若能,求出直线AB的方程;若不能,请说明理由.
20.本小题12分
已知数列满足,
求证:数列为等差数列;
求数列的通项公式与最大值.
21.本小题12分
已知椭圆的短轴长与焦距均为2,A,B是椭圆上的动点,O为坐标原点.
求椭圆的标准方程;
若直线OA与OB斜率的乘积为,动点P满足,其中实数为常数,若存在两个定点,,使得,求,的坐标及的值.
22.本小题12分
已知曲线C上的任意一点到直线的距离是它到点的距离的倍.
求曲线C的方程;
设,,过点的直线l在y轴的右侧与曲线C相交于A,B两点,记直线AM,BN的斜率分别为,,求直线l的斜率k的取值范围以及的值.2023年河南省洛阳强基联盟·高二12月联考数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查抛物线的准线方程,属于基础题.
由给出的抛物线方程,确定其开口方向,以及2p的值,即可求解.
【解答】
解:抛物线C开口向上,且,则,则其准线方程是
故选
2.数列,7,,13,的一个通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】【分析】
本题考查数列的通项公式,属于基础题.
先求得数列4,7,10,13,…的通项,再利用来控制数列各项的符号,进而得解.
【解答】
解:数列4,7,10,13,…的通项可用表示,
又因为数列所有的奇数项为负,偶数项为正,
故可用来控制各项的符号,
故数列的一个通项公式为
3.一条渐近线方程为,且经过点的双曲线的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】直接利用双曲线的渐近线方程,求解双曲线方程即可.
本题考查双曲线的简单性质的应用,双曲线的渐近线方程与双曲线方程的关系,是基础题.
【解答】
解:由题意设双曲线的方程为,将点代入双曲线方程得,所以双曲线的方程为,即故选
4.若数列满足,,则( )
A. 3 B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查数列的周期性,属基础题.
由递推公式计算数列的前几项得出周期,即可的答案.
【解答】
解:因为数列满足,,
所以,,,,,
故数列的周期为3,
故
故选
5.设等差数列的前n项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】
本题考查等差数列前n项和的性质,属于中档题.
根据题意利用等差数列前n项和的性质即可求得结果.
【解答】
解:在等差数列中,,,成等差数列,
即,
设,则,于是,解得,
所以
故选:
6.已知,是平面内两个不同的定点,则“为定值”是“动点M的轨迹是双曲线”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了双曲线的定义、必要条件、充分条件与充要条件的判断 ,考查了推理能力,属于基础题.
由双曲线的定义和必要条件、充分条件与充要条件的判断 ,即可判断出.
【解答】
解:“动点M的轨迹是双曲线”“为定值”,
反之不成立,若定值 两个定点的距离,其轨迹不是双曲线.
因此“为定值”是“动点M的轨迹是双曲线”的必要不充分条件.
7.定义表示不超过x的最大整数,例如:,,若,数列的前n项和为,则( )
A. 64 B. 70 C. 77 D. 84
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查数列的新定义,考查数列求和,属于一般题.
求出当,时,,利用分组转化求和即可.
【解答】
解:因为,
所以当,+时,
当,时,
当,时,
当,时,
所以,
故
8.已知椭圆的左,右焦点分别为,,为椭圆C内一点.对称中心在坐标原点,焦点在x轴上的等轴双曲线E经过点,点在E上.若椭圆C上存在一点P,使得,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查椭圆离心率范围的求解,为中档题.
根据题意求出双曲线E的方程为,结合点在E上以及点在椭圆C内可得a的取值范围和的坐标,即可求离心率的取值范围.
【解答】
解:等轴双曲线E经过点,故双曲线E的方程为,
由点在E上,得,所以椭圆C的左焦点的坐标是,因为,
所以,,又,当P,A,F共线时等号成立,
所以,解得①
又因为点在椭圆C内,所以,即,
解得舍去或②,
由①②得,,
所以
二、多选题:本题共4小题,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.已知关于x,y的方程表示的曲线是E,则曲线E可以是( )
A. 圆 B. 椭圆 C. 双曲线 D. 抛物线
【答案】ABC
【解析】【分析】
本题考查曲线与方程的应用,圆、椭圆以及双曲线的判定,是基础题.
通过m的取值,判断曲线的形状即可.
【解答】
解:当时,,方程可以化简为,曲线E是圆;
当,且时,或,曲线E是椭圆;
当时,或,曲线E是双曲线.
故选
10.在数列中,,,,,为的前n项和,则的值可以为( )
A. 0 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】ACD
【解析】【分析】
本题考查周期数列,属于简单题.
由题可得数列 是周期为6的周期数列,且,进而得出答案.
【解答】
解: ,
,
为以6为周期的数列,且 ,
而 , 2n 被6除的余数只能为 ,
所以 的值只能为 , ,
故ACD正确,B错误.
故选
11.等差数列的前n项和为,公差为d,,则下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则当时,最小
C. , D. 若,d为整数,则
【答案】ABD
【解析】【分析】
本题考查等差数列的性质,数列前n项和的最值问题,属于中档题.
由,求得,对d进行分类讨论,逐个判断即可.
【解答】
解:因为,
所以,即,
即
若,则,,则,故A正确;
若,则,,最小,故B正确;
由,得,所以,
所以,,故C错误;
若,则,由,,
得,又d为整数,所以,故D正确.
故选
12.经过抛物线的焦点F的直线l交C于A,B两点,O为坐标原点,设,,的最小值是4,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若点是线段AB的中点,则直线l的方程为
D. 若,则直线l的倾斜角为或
【答案】BC
【解析】【分析】
本题考查直线与抛物线的综合应用,涉及向量的数量积,属于中档题.
求出p,得抛物线方程,求出焦点坐标,设直线l的方程为,联立抛物线方程,利用韦达定理和向量的坐标运算对选项逐个判断即可.
【解答】
解:当直线l与x轴垂直时,取得最小值,所以,所以,
所以抛物线C的方程为,焦点,
由题意可知直线l的斜率不为0,可设直线l的方程为,
联立得,,
,,,,
所以,A错误;
,,所以,
,
所以,B正确;
因为点是线段AB的中点,所以,即,,
所以直线l的方程为,C正确;
,所以,即,
所以,
因为,所以,即,解得舍去,
又,故,所以,
所以直线l的斜率为,直线l的倾斜角为,D错误.
故选
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知数列的通项,则__________.
【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查数列中项的求解,属于基础题.
【解答】
解:,,所以
故答案为
14.已知椭圆的左,右顶点分别为A,B,上顶点为C,则直线CA,CB的斜率之积为__________.
【答案】
【解析】【分析】
本题考查椭圆的方程,属于基础题.
【解答】
解:由题意知,,,所以,即直线CA,CB的斜率之积为
15.已知F,A分别是双曲线的左焦点和右顶点,过点F作垂直于x轴的直线l,交双曲线于M,N两点,若,则双曲线的离心率为__________.
【答案】2
【解析】【分析】
本题考查双曲线的离心率,属于中档题.
【解答】
解:方法一:设,将代入,得,所以,,
因为,且,所以,即,
故,
因为,所以,所以,得,
故双曲线的离心率
方法二:设,将代入,得,所以,
因为,所以,即,所以,即,
所以,解得舍去
故答案为:
16.已知两个等差数列和的前n项和分别为和,且,则使得为整数的正整数n的集合是__________.
【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查等差数列前n项和的性质,属于较难题.
【解答】
解:由,因为为整数且,所以,2,
故答案为
四、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.本小题10分
已知等差数列的前n项和为,,
求数列的通项公式;
求的最小值及取得最小值时n的值.
【答案】解:设等差数列的公差为d,
由,,得,,解得,,
所以
方法一:由知是递增数列,
当时,;当时,
所以,
所以当时,最小,最小值为
方法二:,
又,所以当时,最小,最小值为
【解析】本题考查等差数列的通项公式及求和公式,等差数列前n项和的最值问题,属于中档题.
根据等差数列的通项公式和求和公式列方程,解方程得到,,然后写通项即可;
方法一:根据等差数列的性质求最小值即可;
方法二:根据前n项和的函数性质求最小值.
18.本小题12分
已知数列的前n项和为,且
求数列的通项公式;
求数列的前n项和
【答案】解:当时,,
当时,,满足上式.
综上,
令,得,解得令,得,解得
当,时,
当时,
综上所述,
【解析】本题考查数列的前n项和Sn与an的关系,分类讨论思想在数列求和中的应用,属于中档题.
根据,验证时,,得到数列的通项公式;
由题意时,时,所以当,当时,,即可得出答案.
19.本小题12分
如图,过抛物线的焦点F的直线与C相交于A,B两点,当直线AB与y轴垂直时,
求C的方程;
以AB为直径的圆能否经过坐标原点若能,求出直线AB的方程;若不能,请说明理由.
【答案】解:点的坐标是,
当直线AB与y轴垂直时,点A,B的坐标分别是,,
,解得,
所以C的方程是
以AB为直径的圆不可能经过坐标原点O,理由如下:
直线AB的斜率显然存在,设其方程为,
代入,消去y并整理得,
设,,则
因为,
所以OA与OB不垂直.
因此,以AB为直径的圆不可能经过坐标原点.
【解析】本题考查抛物线的标准方程问题,抛物线中的探索性问题,属于中档题.
求出A,B坐标,由求出p,即可得抛物线方程;
直线AB的斜率显然存在,设其方程为,联立抛物线方程,利用韦达定理和数量积的坐标运算求得OA与OB不垂直,即可判断以AB为直径的圆不可能经过坐标原点.
20.本小题12分
已知数列满足,
求证:数列为等差数列;
求数列的通项公式与最大值.
【答案】证明:
常数,
所以数列是以3为公差的等差数列.
解:由,得数列的首项是,
所以,即
当时,由反比例函数的性质知单调递减,
所以,
又,,所以数列的最大值是
【解析】本题考查等差数列的判断与证明,数列单调性的应用,属于中档题.
计算,根据等差数列的概念即得结论;
由可得,再研究其单调性,计算可得结论.
21.本小题12分
已知椭圆的短轴长与焦距均为2,A,B是椭圆上的动点,O为坐标原点.
求椭圆的标准方程;
若直线OA与OB斜率的乘积为,动点P满足,其中实数为常数,若存在两个定点,,使得,求,的坐标及的值.
【答案】解:由题设可知:,所以,
又,
所以椭圆的标准方程为;
设,,,
则由,得,,
因为点A,B在椭圆上,
所以,,
,
因为,
所以,
所以,即,
所以点P是椭圆上的点.
所以两个定点,是该椭圆的两个焦点,
由椭圆的定义知,
所以,
又,
因此两定点的坐标分别为,或,
【解析】本题考查椭圆的性质,标准方程,向量与椭圆的综合问题,考查定点问题,属于综合题.
利用椭圆的性质求出a,b,即可得椭圆方程;
设,,,由平面向量的坐标运算和点A,B在椭圆上,结合斜率公式求得点P是椭圆上的点,所以两个定点,是该椭圆的两个焦点,利用椭圆的定义即可求解.
22.本小题12分
已知曲线C上的任意一点到直线的距离是它到点的距离的倍.
求曲线C的方程;
设,,过点的直线l在y轴的右侧与曲线C相交于A,B两点,记直线AM,BN的斜率分别为,,求直线l的斜率k的取值范围以及的值.
【答案】解:设是曲线C上的任意一点,则,
化简得,
所以曲线C的方程为
设,,直线AB的方程为,
由,消去x并整理得
则,,且
因为直线l在y轴的右侧与曲线C相交于A,B两点,
所以即
所以
即解得,
即,解得或,
所以直线l的斜率k的取值范围是
又因为
,
所以
【解析】本题主要考查与双曲线有关的轨迹问题,考查双曲线中的定值问题,属于较难题.
根据题意结合距离公式列方程化简即可求解;
设,,直线AB的方程为,与双曲线方程联立,结合韦达定理以及斜率公式即可求解.