2020-2021学年山东省烟台市莱州高二下学期开学数学试卷 (Word解析版)

文档属性

名称 2020-2021学年山东省烟台市莱州高二下学期开学数学试卷 (Word解析版)
格式 doc
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-03-10 09:24:45

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文档简介

2020-2021学年山东省烟台市莱州高二(下)开学数学试卷
一、单选题(共10小题).
1.已知相距1400m的A,B两个哨所,听到炮弹爆炸声的时间相差3s,已知声速是340m/s,则炮弹爆炸点在(  )上
A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.双曲线
2.若抛物线x2=my过点(1,﹣4),则该抛物线的焦点坐标为(  )
A. B. C.(﹣1,0) D.(0,﹣1)
3.一般地,一个程序模块由许多子模块组成,一个程序模块从开始到结束的路线称为该程序模块的执行路径.如图是一个计算机程序模块,则该程序模块的不同的执行路径的条数是(  )
A.6 B.14 C.49 D.84
4.与双曲线有公共焦点且离心率为的椭圆的标准方程为(  )
A. B.
C. D.
5.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为,过F1的直线l交椭圆于A,B两点,且△ABF2的周长为16,则椭圆C的方程为(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
6.四个学生,随机分配到三个车间去劳动,不同的分配方法数是(  )
A.12 B.64 C.81 D.24
7.九连环是我国从古至今广泛流传的一种益智游戏,它用九个圆环相连成串,以解开为胜.据明代杨慎《丹铅总录》记载:“两环互相贯为一,得其关捩,解之为二,又合面为一“.在某种玩法中,用an表示解下n(n≤9,n∈N*)个圆环所需的移动最少次数,若a1=1.且an=,则解下5个环所需的最少移动次数为(  )
A.7 B.13 C.16 D.22
8.将数列{2n+1}与{3n}的公共项从小到大排列得到数列{an},若an=2019,则n=(  )
A.337 B.520 C.360 D.2020
9.椭圆=1过右焦点有n条弦的长度成等差数列,最小弦长为数列的首项a1,最大弦长为an,若公差为d的取值集合为(  )
A.{4,5,6,7} B.{4,5,6} C.{3,4,5,6} D.{3,4,5,6,7}
10.双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,过F1斜率为的直线与双曲线的左、右两支分别交于点P、Q,若QP=QF2,则双曲线C的离心率为(  )
A. B. C. D.
二.多选题(共5小题,每小题5分,共25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,有选错的得0分,部分选对的得3分.)
11.已知递减的等差数列{an}的前n项和为Sn,S5=S9,则(  )
A.a7>0 B.S7最大 C.S14>0 D.S13>0
12.数列{an}满足:a1=1,an+1﹣3an﹣1=0,n∈N*,下列说法正确的是(  )
A.数列为等比数列
B.
C.数列{an}是递减数列
D.{an}的前n项和
13.我们通常称离心率是的椭圆为“黄金椭圆”.如图,已知椭圆C:=1(a>b>0),A1,A2,B1,B2分别为左、右、上、下顶点,F1,F2分别为左、右焦点,P为椭圆上一点,下列条件中能使椭圆C为“黄金椭圆”的是(  )
A.|A1F1|?|F2A2|=|F1F2|2
B.∠F1B1A2=90°
C.PF1⊥x轴,且PO∥A2B1
D.四边形A1B2A2B1的内切圆过焦点F1,F2
14.数列{an}的前n项和为Sn,若数列{an}的各项按如下规律排列:,
以下运算和结论正确的是(  )
A.
B.数列a1,a2+a3,a4+a5+a6,a7+a8+a9+a10,…,是等比数列
C.数列a1,a2+a3,a4+a5+a6,a7+a8+a9+a10,…,的前n项和为
D.若存在正整数k,使Sk<10,Sk+1≥10,则
15.如图,棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为线段A1B上的动点(不含端点),则下列结论正确的是(  )
A.直线D1P与AC所成的角可能是
B.平面D1A1P⊥平面A1AP
C.三棱锥D1﹣CDP的体积为定值
D.平面APD1截正方体所得的截面可能是直角三角形
三、填空题(共5小题,共25分)
16.等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn与Tn,若对一切自然数n,都有,则等于   .
17.已知M是抛物线y2=4x上一点,F为其焦点,点A在圆(x﹣5)2+(y+1)2=1上,则|MA|+|MF|的最小值是   .
18.学校食堂在某天中午备有6种素菜,4种荤菜,2种汤,现要配成一荤一素一汤的套餐,则可以配制出不同的套餐   种.
19.数列{an},{bn}满足anbn=1,an=n2+5n+6,n∈N*,则{bn}的前10项之和为   .
20.(a1+a2+a3)(b1+b2+b3)(c1+c2+c3+c4)展开后共有   项.
四、解答题
21.动点与定点F1(3,0)的距离和M到定直线的距离的比是常数.
(1)求动点M的轨迹方程;
(2)设F2(﹣3,0),点P为M轨迹上一点,且∠F1PF2=60°,求△F1PF2的面积.
22.已知数列{an}的各项均为正数,{bn}为等比数列,an+12﹣2an+1=an2+2an,a1=b1=1,b2=a2﹣1.
①求数列{an}、{bn}的通项公式;
②求数列{anbn}的前n项和Sn.
23.(20分)平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点W在抛物线C上,且|FW|=2|OF|,|OW|=.F关于原点的对称点为F′,圆F的半径等于4,以Z为圆心的动圆过F′且与圆F相切.
(1)求动点Z的轨迹曲线E的标准方程;
(2)四边形ABCD内接于曲线E,点A,B分别在x轴正半轴和y轴正半轴上,设直线AC,BD的斜率分别是k1,k2,且k1k2=.
(ⅰ)记直线AC,BD的交点为G,证明:点G在定直线上;
(ⅱ)证明:AB∥CD.
参考答案
一、单选题(共10小题).
1.已知相距1400m的A,B两个哨所,听到炮弹爆炸声的时间相差3s,已知声速是340m/s,则炮弹爆炸点在(  )上
A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.双曲线
解:以AB所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴,建立坐标系,则A(﹣700,0)、B(700,0),
设M(x,y)为曲线上任一点,
则||MA|﹣|MB||=340×3=1020<1400.
∴M点轨迹为双曲线,且a=510,c=700.
∴b2=c2﹣a2=(c+a)(c﹣a)=1210×190.
∴M点轨迹方程为:.
故选:D.
2.若抛物线x2=my过点(1,﹣4),则该抛物线的焦点坐标为(  )
A. B. C.(﹣1,0) D.(0,﹣1)
解:∵抛物线x2=my经过点(1,﹣4),
∴﹣4m=1,
∴抛物线标准方程为x2=﹣y,
∴抛物线焦点坐标为(0,﹣).
故选:A.
3.一般地,一个程序模块由许多子模块组成,一个程序模块从开始到结束的路线称为该程序模块的执行路径.如图是一个计算机程序模块,则该程序模块的不同的执行路径的条数是(  )
A.6 B.14 C.49 D.84
解:根据分类分步计数原理可得(2+2+3)×(4+3)=49种,
故选:C.
4.与双曲线有公共焦点且离心率为的椭圆的标准方程为(  )
A. B.
C. D.
解:双曲线与椭圆有公共焦点,可得c=8,
椭圆的离心率为,可得a=10,则b=6,
则该椭圆方程为:=1.
故选:C.
5.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为,过F1的直线l交椭圆于A,B两点,且△ABF2的周长为16,则椭圆C的方程为(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解:根据题意,如图:
△ABF2的周长为16,则有|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=4a=16,则a=4,
又由其离心率e==,则c=2,b2=a2﹣c2=16﹣8=8;
又由其焦点在x轴上,则其标准方程为+=1;
故选:D.
6.四个学生,随机分配到三个车间去劳动,不同的分配方法数是(  )
A.12 B.64 C.81 D.24
解:根据题意,先安排一位同学分配到三个车间去劳动,有3种安排方法,
同理,再安排一位同学分配到三个车间去劳动,也有3种安排方法,
依此类推,每位同学都有3种安排方法,
因此,根据分步乘法计数原理共有34=81种分配方法,
故选:C.
7.九连环是我国从古至今广泛流传的一种益智游戏,它用九个圆环相连成串,以解开为胜.据明代杨慎《丹铅总录》记载:“两环互相贯为一,得其关捩,解之为二,又合面为一“.在某种玩法中,用an表示解下n(n≤9,n∈N*)个圆环所需的移动最少次数,若a1=1.且an=,则解下5个环所需的最少移动次数为(  )
A.7 B.13 C.16 D.22
解:由于a1=1,所以a2=2a1﹣1=1,a3=2a2+2=4,a4=2a3﹣1=7,a5=2a4+2=16.
故选:C.
8.将数列{2n+1}与{3n}的公共项从小到大排列得到数列{an},若an=2019,则n=(  )
A.337 B.520 C.360 D.2020
解:根据题意,数列{2n+1}:3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,…,
数列{3n}:3,6,9,12,15,18,21,…,
∴它们的公共项构成的数列{an}:3,9,15,21,…,
∴数列{an}是首项为3,公差为6的等差数列,则an=6n﹣3,
若an=2019,即6n﹣3=2019,解可得n=337,
故选:A.
9.椭圆=1过右焦点有n条弦的长度成等差数列,最小弦长为数列的首项a1,最大弦长为an,若公差为d的取值集合为(  )
A.{4,5,6,7} B.{4,5,6} C.{3,4,5,6} D.{3,4,5,6,7}
解:椭圆=1的a=,b=,c==,
右焦点为(,0),令x=,代入椭圆方程可得y=±×=±2,
则过右焦点的最短弦的弦长为a1=4,最长弦长为圆的直径长an=5,
∴4+(n﹣1)d=5,d=,
∵d∈[,],
∴≤≤,
∴4≤n≤7,n∈N,
故选:A.
10.双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,过F1斜率为的直线与双曲线的左、右两支分别交于点P、Q,若QP=QF2,则双曲线C的离心率为(  )
A. B. C. D.
解:双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),
过点F1且斜率为的直线为:
y=(x+c),QP=QF2,
|PF1|=2a,|PF2|=4a,
|F1F2|=2c,∠PF1F2=,可得:16a2=4a2+4c2﹣2×2a×2ccos,
解得2b=a,所以e2﹣e﹣3=0,e>1,
可得e=
故选:C.
二.多选题(本题共5小题,每小题5分,共25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,有选错的得0分,部分选对的得3分.)
11.已知递减的等差数列{an}的前n项和为Sn,S5=S9,则(  )
A.a7>0 B.S7最大 C.S14>0 D.S13>0
解:∵递减的等差数列{an}的前n项和为Sn,S5=S9,
∴,
解得a1=﹣,
故a7>0,
S13>0,S14<0,
∴Sn=na1+=﹣+=(n2﹣14n)=(n﹣7)2﹣.
∴当n=7时,Sn取最大值.
故选:ABD.
12.数列{an}满足:a1=1,an+1﹣3an﹣1=0,n∈N*,下列说法正确的是(  )
A.数列为等比数列
B.
C.数列{an}是递减数列
D.{an}的前n项和
解:∵数列{an}满足:a1=1,an+1﹣3an﹣1=0,n∈N*,
∴an+1=3an+1,∴an+1+=3(an+),
∵=,
∴数列为首项为,公比为3的等比数列,故A正确;
==,∴,故B正确;
数列{an}是递增数列,故C错误;
数列的前n项和为:Sn′==(3n﹣1)=﹣,
∴{an}的前n项和Sn=Sn'﹣=﹣﹣,故D错误.
故选:AB.
13.我们通常称离心率是的椭圆为“黄金椭圆”.如图,已知椭圆C:=1(a>b>0),A1,A2,B1,B2分别为左、右、上、下顶点,F1,F2分别为左、右焦点,P为椭圆上一点,下列条件中能使椭圆C为“黄金椭圆”的是(  )
A.|A1F1|?|F2A2|=|F1F2|2
B.∠F1B1A2=90°
C.PF1⊥x轴,且PO∥A2B1
D.四边形A1B2A2B1的内切圆过焦点F1,F2
解:由椭圆C:=1(a>b>0),可得A1(﹣a,0),A2(a,0),B1(0,b),B2(0,﹣b),F1(﹣c,0),F2(c,0),
对于A,|A1F1|?|F2A2|=|F1F2|2,即为(a﹣c)2=(2c)2,所以a﹣c=2c,即e==,不符题意,A错误;
对于B,若∠F1B1A2=90°,则|A2F1|2=|B1F1|2+|B1A2|2,即(a+c)2=a2+(a2+b2),所以c2+ac﹣a2=0,
即有e2+e﹣1=0,解得e=(舍去),符合题意,B正确;
对于C,若PF1⊥x轴,且PO∥A2B1,所以P(﹣c,),
由kPO=k,可得=,解得b=c,又a2=b2+c2,所以e===,不符题意,故C错误;
对于D,若四边形A1B2A2B1的内切圆过焦点F1,F2,
即四边形A1B2A2B1的内切圆的半径为c,则ab=c,结合b2=a2﹣c2,
所以c4﹣3a2c2+a4=0,即e4﹣3e2+1=0,解得e2=(舍去)或e2=,所以e=,故D正确.
故选:BD.
14.数列{an}的前n项和为Sn,若数列{an}的各项按如下规律排列:,
以下运算和结论正确的是(  )
A.
B.数列a1,a2+a3,a4+a5+a6,a7+a8+a9+a10,…,是等比数列
C.数列a1,a2+a3,a4+a5+a6,a7+a8+a9+a10,…,的前n项和为
D.若存在正整数k,使Sk<10,Sk+1≥10,则
解:以2﹣7为分母的数共有1+2+3+…6=21个,故,,,故A正确;
为等差数列,故B错误;
数列的前n项和为,故C正确;
根据(3)知:,
即S21=10.5>10;,此时,故D正确.
故选:ACD.
15.如图,棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为线段A1B上的动点(不含端点),则下列结论正确的是(  )
A.直线D1P与AC所成的角可能是
B.平面D1A1P⊥平面A1AP
C.三棱锥D1﹣CDP的体积为定值
D.平面APD1截正方体所得的截面可能是直角三角形
解:对于A,以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,
D1(0,0,1),A(1,0,0),C(0,1,0),设P(1,a,b),(0<a<1,0<b<1),
=(1,a,b﹣1),=(﹣1,1,0),
cos<,>==<0,
∵0<a<1,0<b<1,
又当a=1时,<>=,
当a=0,b=1时,<>=,
∴<<><,
∴直线D1P与AC所成的角为(),故A错误;
对于B,正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,A1D1⊥AA1,A1D1⊥AB,
∵AA1∩AB=A,∴A1D1⊥平面A1AP,
∵A1D1⊥平面D1A1P,∴平面D1A1P⊥平面A1AP,故B正确;
对于C,∵=,P到平面CDD1的距离BC=1,
∴三棱锥D1﹣CDP的体积:
=,为定值,故C正确;
对于D,平面APD1截正方体所得的截面不可能是直角三角形,故D错误.
故选:BC.
三、填空题(本题共5小题,每小题5分,共25分)
16.等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn与Tn,若对一切自然数n,都有,则等于  .
解:因为等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn与Tn,且都有,
所以==.
故答案为:.
17.已知M是抛物线y2=4x上一点,F为其焦点,点A在圆(x﹣5)2+(y+1)2=1上,则|MA|+|MF|的最小值是 5 .
解:M是抛物线y2=4x上的,抛物线的准线方程为:x=﹣1,
过点M作MN⊥准线与N,则|MN|=|MF|,
∴|MA|+|MF|=|MA|+|MN|,
∵A在圆C:(x﹣5)2+(y+1)2=1上,圆心C(5,﹣1),半径r=1,
∴当N,M,C三点共线时,
|MA|+|MF|的最小值为1+5﹣1=5,
故答案为:5.
18.学校食堂在某天中午备有6种素菜,4种荤菜,2种汤,现要配成一荤一素一汤的套餐,则可以配制出不同的套餐 48 种.
解:根据题意,要配成一荤一素一汤的套餐,
有6种素菜,则素菜的选法有6种,
4种荤菜,则荤菜的选法有4种,
2种汤,则汤的选法有2种,
故可以配制6×4×2=48种不同的套餐;
故答案为:48
19.数列{an},{bn}满足anbn=1,an=n2+5n+6,n∈N*,则{bn}的前10项之和为  .
解:∵数列{an},{bn}满足anbn=1,an=n2+5n+6,n∈N*,
∴bn===,
∴{bn}的前10项之和为:
S10=()+()+()+…+()=.
故答案为:.
20.(a1+a2+a3)(b1+b2+b3)(c1+c2+c3+c4)展开后共有 36 项.
解:(a1+a2+a3)(b1+b2+b3)(c1+c2+c3+c4)展开后共有 3×3×4=36项,
故答案为:36.
四、解答题
21.动点与定点F1(3,0)的距离和M到定直线的距离的比是常数.
(1)求动点M的轨迹方程;
(2)设F2(﹣3,0),点P为M轨迹上一点,且∠F1PF2=60°,求△F1PF2的面积.
解:(1)设d是点M到直线l的距离,则,即,
化简得16x2+25y2=400,所以动点M的轨迹方程为.
(2)由(1)知,动点M的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,所以|PF1|+|PF2|=10,
在△PF1F2中,由余弦定理得,
所以,整理得,
所以.
22.已知数列{an}的各项均为正数,{bn}为等比数列,an+12﹣2an+1=an2+2an,a1=b1=1,b2=a2﹣1.
①求数列{an}、{bn}的通项公式;
②求数列{anbn}的前n项和Sn.
解:①由an+12﹣2an+1=an2+2an,
化简整理,可得(an+1+an)(an+1﹣an﹣2)=0,
∵an+1+an>0,
∴an+1﹣an﹣2=0,即an+1﹣an=2,
∵a1=1,
∴数列{an}是以1为首项,2为公差的等差数列,
∴an=1+2×(n﹣1)=2n﹣1,n∈N*,
又b2=a2﹣1=2×2﹣1﹣1=2,
设等比数列{bn}的公比为q,则q==2,
故bn=1?2n﹣1=2n﹣1,n∈N*;
②∵anbn=(2n﹣1)?2n﹣1,
∴Sn=a1b1+a2b2+a3b3+…+anbn=1×1+3×21+5×22+…+(2n﹣1)?2n﹣1,
2Sn=1×21+3×22+…+(2n﹣3)?2n﹣1+(2n﹣1)?2n,
两式相减,可得﹣Sn=1+2×21+2×22+…+2×2n﹣1﹣(2n﹣1)?2n
=1+2×(21+22+…+2n﹣1)﹣(2n﹣1)?2n
=1+2×﹣(2n﹣1)?2n=﹣(2n﹣3)?2n﹣3,
∴Sn=(2n﹣3)?2n+3.
23.(20分)平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点W在抛物线C上,且|FW|=2|OF|,|OW|=.F关于原点的对称点为F′,圆F的半径等于4,以Z为圆心的动圆过F′且与圆F相切.
(1)求动点Z的轨迹曲线E的标准方程;
(2)四边形ABCD内接于曲线E,点A,B分别在x轴正半轴和y轴正半轴上,设直线AC,BD的斜率分别是k1,k2,且k1k2=.
(ⅰ)记直线AC,BD的交点为G,证明:点G在定直线上;
(ⅱ)证明:AB∥CD.
解:(1)不妨设点W在第一象限,
由题知:,所以,所以W(),
所以|OW|==,解得p=2,
所以抛物线C的标准方程为y2=4x,F(1,0),F′(﹣1,0),
设动圆Z的半径为r,由题意知:|ZF'|=r,|ZF|=4﹣r,
所以|ZF|+|ZF'|=4>|FF'|=2,
所以Z点的轨迹是以F,F'为焦点的椭圆,
其长轴长2a=4,焦距为2c=2,所以,
所以曲线E的标准方程为:;
(2)(ⅰ)证明:设点G(x,y),由已知可得A(2,0),B(0,),
则设直线AC的方程为:y=k1(x﹣2),所以,
设直线BD的方程为:,所以,
因为,所以,
整理得:
因为ABCD为四边形,所以,
所以点G在定直线上;
(ⅱ)证明:由题知:A(2,0),B(0,),
所以直线AB的方程为:y=﹣,
设C(x1,y1),D(x2,y2),设直线CD的方程为:y=kx+m,
将y=kx+m 代入得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,
所以,
所以=,
所以,
所以,
所以,
解得,所以AB∥CD.
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