射阳县中2023-2024学年高二上学期期末考试
数学试卷
一、单项选择题:每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.已知直线,与垂直,则实数a的值为( )
A. B. C.1 D.1或
2.设为等差数列的前n项和,若,则( )
A.9 B.6 C.3 D.0
3.已知,则( )
A.0 B. C.1 D.2023
4.已知向量,,则平面的一个法向量( )
A. B. C. D.
5.已知圆心均在x轴上的两圆外切,半径分别为,,若两圆的一条公切线的方程为,则( )
A. B.2 C. D.3
6.已知A,B分别为椭圆的左、右顶点,点P在直线上,直线与C的另外一个交点为Q,O为坐标原点,若,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
7.已知数列为等差数列,首项为1,公差为2,数列为等比数列,首项为1,公比为2,设,为数列的前n项和,则当时,n的最大值为( )
A.8 B.9 C.10 D.1
8已知,,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合要求,全部选对得5分,部分选对得2分,错选得0分.
9.已知曲线,则下列说法正确的是( )
A.若C是椭圆,则其长轴长为
B.若,则C是双曲线
C.C不可能表示一个圆
D.若,则C上的点到焦点的最短距离为
10.已知数列满足,则( )
A. B.的前10项和为150
C.的前11项和为 D.的前16项和为168
11.公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派把称为黄金数.离心率等于黄金数的倒数的双曲线称为黄金双曲线.若黄金双曲线的左、右顶点分别为,,虚轴的上端点为B,左焦点为F,离心率为e,则( )
A. B.
C.顶点到渐近线的距离为e D.的外接圆的面积为
12.已知定义域为R的函数,则( )
A.存在位于R上的实数a,使函数的图象是轴对称图形
B.存在实数a,使函数为单调函数
C.对任意实数a,函数都存在最小值
D.对任意实数a,函数都存在两条过原点的切线
三、填空题:每小题5分,共20分.
13.设抛物线的焦点F,若抛物线上一点到点F的距离为6,则______.
14.正方体的棱长为2,若动点P在线段上运动,则的取值范围是______.
15.函数仅有一个零点,则实数a的取值范围是______.
16.记为数列的前n项和,已知对任意的,,且存在,,则的取值集合为______(用列举法表示)
四、解答题:共计70分.解答题应写出必要的文字说明、证明过程和演算步骤.
17.已知圆C经过坐标原点,且与直线相切、切点为.
(1)求圆C的方程;
(2)已知斜率为的直线l与圆C相交于不同的两点M、N,若直线l被圆截得的弦的长为14,求直线l的方程.
18.如图,边长为2的等边所在的平面垂直于矩形所在的平面,,M为的中点.
(1)证明:;
(2)求异面直线和所成角的余弦值.
19.已知曲线在点处的切线与x轴的交点为,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设为数列的前n项和,求使得成立的正整数n的最小值.
20.已知函数.
(1)讨论的极值;
(2)求在上的最大值.
21.已知双曲线的左、右焦点分别为,,且,过的直线l与C的左支交于A,B两点,当直线l垂直于x轴时,.
(1)求C的标准方程;
(2)设O为坐标原点,线段的中点为E,射线交直线于点D,点G在射线上,且,设直线,的斜率分别为,,求的值.
22.函数,,
(1)讨论函数的单调性;
(2)若在上恒成立,求实数a的取值范围.
参考答案
1.B 2.B 3.B 4.A 5.B 6.C 7.B 8.B
9.BC 10.ACD 11.ABD 12.ACD
13. 14. 15. 16.
17.【1】直线斜率为1,故,故直线方程为,
设圆心为,半径为r,则,将原点和带入原方程得到,解得,故原方程为:.
【2】设直线方程为,即,弦长为14,
故圆心到直线的距离为,即,解得,
故直线方程为和.
18【详解】(1)面面,面面,在面内过作,所以面,则平面,又为矩形,则,
以D点为原点,分别以直线,为x轴、y轴,建立如图所示的空间直角坐标系依题意,可得,,,,,
所以,,则,
所以,即.
(2)由(1)知,,,
设为异面直线和所成角或其补角,则,
故异面直线和所成角的余弦值为.
19.【小问1详解】因为,所以,
所以曲线C上点处的切线方程为.
令,得,即,
又,所以是以为首项,为公比的等比数列.
故的通项公式为.
【2】由(1)知,,所以,,
两式相减得,,
所以.因为,所以,
又,,
所以使得成立的正整数n的最小值为8.
20.【1】定义域,
①时,成立,所以在上递减,所以无极值;
②时,当时,,当时,,
所以在上单调递增,单调递减,所以的极大值为,无极小值;
【2】时,在单调递减,所以;
时,在上单调递增,单调递减,所以;
时,在单增,所以;
综上:
21.【1】将代入双曲线可得,由条件知,解得.
所以C的标准方程为.
【2】设直线l的方程为,
联立消去x并整理得,,
则
设,,则,
所以,.
所以直线的方程为,则,
因为,所以,
所以.
所以.
22.【详解】(1)函数的定义域为,
.
(i)当时,,函数在上单调递增;
(ii)当时,令得.
若,则;若,则.
①当时,,函数在上单调递增;
②当时,,
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
综上,可得,当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
(2)设,,则.
当时,单调递增,则.
所以,函数在上单调递增,且.
当时,,
于是,函数在上单调递增,恒成立,符合题意;
当时,由于,,.
所以,存在,使得.
当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增.
故,不符合题意,
综上所述,实数a的取值范围是.