黑龙江省五常市雅臣中学校2025-2026学年高二上学期1月期末数学试题
一、单选题
1.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.如图,在正四面体中,过点作平面的垂线,垂足为点,点满足,则( )
A. B.
C. D.
3.直线过点且与直线垂直,则的方程是( )
A. B.
C. D.
4.在等比数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
5.点A是圆上的一个动点,点,当点A在圆上运动时,线段AB的中点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
6.已知等比数列中,公比为,,且,,11成等差数列,又,数列的前项和为,则( )
A.1013×1012 B. C.1012×2023 D.1012×2024
7.过点向圆可以作两条切线,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.已知点是抛物线上的一个动点,点是直线上的一个动点,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.
二、多选题
9.已知双曲线:,则下列关于双曲线的结论正确的是( )
A.实轴长为6 B.焦点坐标为,
C.离心率为 D.渐近线方程为
10.若是平面的一个法向量,是平面的一个法向量,,是直线上不同的两点,则以下命题正确的是( )
A.
B.
C.,使得
D.设与的夹角为,则
11.在数列中,如果对任意都有(为常数),则称为等差比数列,k称为公差比下列说法正确的是( )
A.等差数列一定是等差比数列
B.等差比数列的公差比一定不为0
C.若,则数列是等差比数列
D.若等比数列是等差比数列,则其公比等于公差比
三、填空题
12.已知向量,向量,且与的夹角为锐角,则实数的取值范围是 .
13.已知,,三点,点在圆上运动,则的最大值与最小值之和为 .
14.若数列满足(,d为常数),则称数列为调和数列.已知数列为调和数列,且,则的最大值为 .
四、解答题
15.已知:直线:与直线:交于点P.
(1)求直线和交点P的坐标.
(2)若过点P的直线l与两坐标轴截距互为相反数,求l的直线方程.
16.已知直线与的交点为,圆的圆心在轴上,且过点和点.
(1)求的标准方程;
(2)若过点的直线与交于两点,且,求的一般方程.
17.在如图所示的几何体中,四边形ABCD为矩形,平面ABEF⊥平面ABCD,EF∥AB,∠BAF=90°,AD=2,AB=AF=2EF=2,点P在棱DF上.
(1)若P是DF的中点,求异面直线BE与CP所成角的余弦值;
(2)若二面角D﹣AP﹣C的正弦值为,求PF的长度.
18.记数列的前项和为,满足.记数列的前项和为,满足,,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)求数列的前项和.
19.已知椭圆的离心率为,左、右顶点分别为A、B,左、右焦点分别为、,过右焦点的直线l交椭圆于点M、N,且的周长为
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)(i)求的最小值;
(ii)记直线AM、BN的斜率分别为、,证明:为定值.
参考答案
1.B
【详解】直线为平行于轴的直线,
所以倾斜角为.
故选:B
2.B
【详解】记线段的中点为,由正四面体的性质可知,为的重心,
因为为的中点,则,所以,,
所以,,所以
所以
.
故选:B.
3.C
【详解】直线的斜率为,则直线的斜率为,
因此,直线的方程为,即.
故选:.
4.B
【详解】根据题意,设等比数列{an}的公比为q,
又由a3=6,a4=18,则q==3,
则a1=,a2=,
则a1+a2=2;
故选B.
5.A
【详解】线段AB的中点P设为,则,
点A在圆上运动时,
线段AB的中点M的轨迹方程是,
整理得.
故选:A
6.C
【详解】∵,,11成等差数列,
∴,,
又,故,
,所以数列为等差数列,
所以,公差,
故.
故选:C.
7.A
【详解】依题意,得点在圆外,则,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:A.
8.A
【详解】设直线与抛物线相切于点,显然切点位于第一象限,
在第一象限内,由,得,则,
所以,即,所以点的坐标为,
所以的最小值为点到直线的距离,即.
故选:A.
9.AC
【详解】根据题意可得,,所以,
所以双曲线的实轴长为,故A正确;
双曲线的焦点在y轴上,所以焦点坐标为,,故B错误;
双曲线的离心率为,故C正确;
双曲线的渐近线方程为,即,故D错误.
故选:AC.
10.BCD
【详解】对于A,当且平面时,才满足,故A错误;
对于B,若,则,若,则,即可得到,故B正确;
对于C,若,则,则,使得,若,使得则,所以,故C正确;
对于D,设与的夹角为,则,所以,故D正确.
故选:BCD.
11.BCD
【详解】对于数列,考虑,无意义,所以A选项错误;
若等差比数列的公差比为0,,则与题目矛盾,所以B选项说法正确;
若,,数列是等差比数列,所以C选项正确;
若等比数列是等差比数列,则,
,所以D选项正确.
故选:BCD
12.
【详解】由题意得,则,解得;
当,则,此时,舍去.
综上,的取值范围是.
故答案为:.
13.
【详解】设,因为点在圆上运动,
所以,且,
又点,,,
所以
,
令,函数为减函数,又,
所以当时,取最大值,
当时,取最小值.
所以取的最大值与最小值之和为.
故答案为:
14.
【详解】因为数列为调和数列,所以,故为等差数列.
由,得,所以,
所以,故,故,
当且仅当或时取等号,
由于,当且仅当时取得最大值,
故的最大值为.
故答案为:
15.(1)
(2)或
【详解】(1)解方程组 ,
解得 ,
∴点的坐标为,
(2)直线的斜率显然存在且不为0,设:
令,得,令,得,
所以
∴,∴或,
得为:或
16.(1)
(2)或.
【详解】(1)解:联立方程组,解得,即,
因为圆的圆心在轴上,可设圆的方程为,
又因为圆过点和点,则,
即,解得,所以,
故圆的标准方程为.
(2)解:因为,则圆心到直线的距离为,
当斜率不存在时,直线的一般方程为,此时,符合题意;
当存在斜率时,设的方程为,即,
则,解得,所以的一般方程为,
综上所述,直线的一般方程为或.
17.(1).(2).
【详解】(1)∵BAF=90°,∴AF⊥AB,
又∵平面ABEF⊥平面ABCD,且平面ABEF∩平面ABCD=AB,
∴AF⊥平面ABCD,又四边形ABCD为矩形,
∴以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AF为z轴,建立空间直角坐标系,
∵AD=2,AB=AF=2EF=2,P是DF的中点,
∴B(2,0,0),E(1,0,2),C(2,2,0),P(0,1,1),
(﹣1,0,2),(﹣2,﹣1,1),
设异面直线BE与CP所成角的平面角为θ,
则cosθ,
∴异面直线BE与CP所成角的余弦值为.
(2)A(0,0,0),C(2,2,0),F(0,0,2),D(0,2,0),
设P(a,b,c),,0≤λ≤1,即(a,b,c﹣2)=λ(0,2,﹣2),
解得a=0,b=2λ,c=2﹣2λ,∴P(0,2λ,2﹣2λ),
(0,2λ,2﹣2λ),(2,2,0),
设平面APC的法向量(x,y,z),
则,取x=1,得(1,﹣1,),
平面ADP的法向量(1,0,0),
∵二面角D﹣AP﹣C的正弦值为,
∴|cos|,
解得,∴P(0,,),
∴PF的长度|PF|.
18.(1),
(2)
【详解】(1),当时,
数列是首项为2,公比为2的等比数列,
由得,
整理得①,②
②-①得,即
即数列是等差数列,,,,
(2)
,
,
两式相减,
即数列的前项和.
19.(1);
(2);证明见解析.
【详解】(1)设椭圆的半焦距为,
因为的周长为8,由椭圆的定义可得:,即,
又椭圆离心率为,所以,则,
所以椭圆C的方程为:
(2)(i)由椭圆方程得,,设,
因为点M在椭圆C上,所以,即,
所以,
所以,
当,即M为椭圆上下顶点时,,
所以求的最小值为;
(ii)证明:依题意,直线l与x轴不重合,设l的方程为:,
联立,消去x得,
方程的判别式,
设,,则由韦达定理得,
则,
注意到,即,
所以,
所以