甘肃省张掖市山丹县一中2024年数学高二上期末教学质量检测模拟试题含解析

甘肃省张掖市山丹县一中2024年数学高二上期末教学质量检测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．设，随机变量X的分布列如下表所示，随机变量Y满足，则当a在上增大时，关于的表述下列正确的是（）X013PabA增大 B.减小C.先增大后减小 D.先减小后增大2．圆与直线的位置关系是（）A.相交 B.相切C.相离 D.不能确定3．若是双曲线的左右焦点，是坐标原点.过作的一条渐近线的垂线，垂足为，若，则该双曲线的离心率为（）A. B.C. D.4．如图，用4种不同的颜色对A，B，C，D四个区域涂色，要求相邻的两个区域不能用同一种颜色，则不同的涂色方法有（）A.24种 B.48种C.72种 D.96种5．在二面角的棱上有两个点、，线段、分别在这个二面角的两个面内，并且都垂直于棱，若，，，，则这个二面角的大小为（）A. B.C. D.6．在等比数列中，，公比，则（）A. B.6C. D.27．在各项均为正数的等比数列中，若，则（）A.6 B.12C.56 D.788．已知随圆与双曲线相同的焦点，则椭圆和双曲线的离心，分别为（）A. B.C. D.9．已知等差数列满足，则等于（）A. B.C. D.10．过双曲线右焦点F作双曲线一条渐近线的垂线，垂足为A，与另一条渐近线交于点B，若，则双曲线C的离心率为（）A.或 B.2或C.或 D.2或11．正方体的棱长为2，E，F，G分别为，AB，的中点，则直线ED与FG所成角的余弦值为（）A. B.C. D.12．已知空间向量，且与垂直，则等于（）A.－2 B.－1C.1 D.2二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．教育部门对某校学生的阅读素养进行调研，在该校随机抽取了100名学生进行百分制检测，现将所得的成绩按照，分成6组，并根据所得数据作出了频率分布直方图(如图所示)，则成绩在这组的学生人数是________.14．已知双曲线与椭圆有公共的左、右焦点分别为，，以线段为直径的圆与双曲线C及其渐近线在第一象限内分别交于M，N两点，且线段的中点在另一条渐近线上，则的面积为___________.15．设双曲线的焦点为，点为上一点，，则为_____.16．滕王阁，江南三大名楼之一，因初唐诗人王勃所作《滕王阁序》中“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”而名传千古，流芳后世.如图，在滕王阁旁地面上共线的三点，，处测得阁顶端点的仰角分别为，，.且米，则滕王阁高度___________米.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．（12分）从①，②，③，这三个条件中任选一个，补充在下面问题中并作答：已知等差数列公差大于零，且前n项和为，，______，，求数列的前n项和.（注：如果选择多个条件分别解答，那么按照第一个解答计分）18．（12分）圆过点A(1，－2)，B(－1，4)，求：（1）周长最小的圆的方程；（2）圆心在直线2x－y－4＝0上的圆的方程19．（12分）在等差数列{an}中，a3＋a4＝15，a2a5＝54，公差d<0.(1)求数列{an}的通项公式an；(2)求数列的前n项和Sn的最大值及相应的n值20．（12分）阿基米德（公元前年—公元前年）不仅是著名的物理学家，也是著名的数学家，他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴与短半轴的乘积.已知平面直角坐标系中，椭圆：的面积为，两焦点与短轴的一个顶点构成等边三角形.(1)求椭圆的标准方程；(2)过点的直线与交于不同的两点，求面积的最大值.21．（12分）已知等比数列的公比为，前项和为，，，（1）求（2）在平面直角坐标系中，设点，直线的斜率为，且，求数列的通项公式22．（10分）已知函数（1）当时，求的单调递减区间；（2）若关于的方程恰有两个不等实根，求实数的取值范围

参考答案一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】先求得参数b，再去依次去求、、，即可判断出的单调性.【题目详解】由得则，由得a在上增大时,增大.故选：A2、B【解题分析】用圆心到直线的距离与半径的大小判断【题目详解】解：圆的圆心到直线的距离，等于圆的半径，所以圆与直线相切，故选：B3、D【解题分析】根据已知条件，找出，的齐次关系式即可得到双曲线的离心率.【题目详解】由题意得，，，在中，，因，故，在，由余弦定理得，即，计算得，故.故选：D.【题目点拨】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质，求双曲线的离心率(或离心率的取值范围)，常见有两种方法：①求出a，c，代入公式；②只需要根据一个条件得到关于a，b，c的齐次式，结合转化为a，c的齐次式，然后等式(不等式)两边分别除以a或转化为关于e的方程(不等式)，解方程(不等式)即可得e(e的取值范围)4、B【解题分析】按涂色顺序进行分四步，根据分步乘法计数原理可得解.【题目详解】按涂色顺序进行分四步：涂A部分时，有4种涂法；涂B部分时，有3种涂法；涂C部分时，有2种涂法；涂D部分时，有2种涂法.由分步乘法计数原理，得不同的涂色方法共有种.故选：B.5、C【解题分析】设这个二面角的度数为，由题意得，从而得到，由此能求出结果.【题目详解】设这个二面角的度数为，由题意得，，，解得，∴，∴这个二面角的度数为，故选：C.【题目点拨】本题考查利用向量的几何运算以及数量积研究面面角.6、D【解题分析】利用等比数列的通项公式求解【题目详解】由等比数列的通项公式得：.故选：D7、D【解题分析】由等比数列的性质直接求得.【题目详解】在等比数列中，由等比数列的性质可得：由，解得：；由可得：，所以.故选：D8、B【解题分析】设公共焦点为，推导出，可得出，进而可求得、的值.【题目详解】设公共焦点为，则，则，即，故，即，，故选：B9、A【解题分析】利用等差中项求出的值，进而可求得的值.【题目详解】因为得，因此，.故选：A.10、D【解题分析】求得点A，B的坐标，利用转化为坐标比求解.【题目详解】不妨设直线，由题意得，解得，即；由得，即，因为，所以，所以当时，，；当时，，则，故选：D11、B【解题分析】建立空间直角坐标系，利用空间向量坐标运算即可求解.【题目详解】如图所示建立适当空间直角坐标系，故选：B12、B【解题分析】直接利用空间向量垂直的坐标运算即可解决.【题目详解】∵∴∴，解得，故选：B.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、20【解题分析】根据频率分布直方图求出成绩在这组的频率，从而可得出答案.【题目详解】解：由频率分布直方图可知，成绩在这组的频率为，所以成绩在这组的学生人数为（人）.故答案为：20.14、【解题分析】求出椭圆焦点坐标，即双曲线焦点坐标，即双曲线的半焦距，再求出点坐标，利用中点在渐近线上得出的关系式，从而求得，然后可计算面积【题目详解】由题意椭圆中，即，以线段为直径的圆的方程为，由，解得（取第一象限交点坐标），，双曲线的不在第一象限的渐近线方程为，，的中点坐标为，它在渐近线上，所以，化简得，又，所以，双曲线方程为，则得，所以故答案为：15、【解题分析】将方程化为双曲线的标准方程，再利用双曲线的定义进行求解.【题目详解】将化为，所以，，由双曲线的定义，得：，即，所以或（舍）故答案为：.16、【解题分析】设，由边角关系可得，，，在和中，利用余弦定理列方程，结合可解得的值，进而可得长.【题目详解】设，因为，，，所以，，，.在中，，即①.，在中，，即②，因为，所以①②两式相加可得：，解得：，则，故答案为：.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、；【解题分析】将条件①②③转化为的形式，列方程组，并求解，写出的通项公式，从而表示出，利用裂项相消法求和.【题目详解】选①：设等差数列首项为，公差为，因为，，所以，所以，所以，所以选②：设等差数列首项为，公差为，因为，，所以，所以，所以，所以选③：设等差数列首项为，公差为，因为，，所以，所以，所以，所以【题目点拨】数列求和的方法技巧(1)倒序相加：用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和(2)错位相减：用于等差数列与等比数列的积数列的求和(3)分组求和：用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和18、（1）x2＋(y－1)2＝10；（2）(x－3)2＋(y－2)2＝20.【解题分析】（1）根据当AB为直径时，过A，B的圆的半径最小进行求解即可；（2）根据垂径定理，通过解方程组求出圆心坐标，进而可以求出圆的方程.【题目详解】解：（1）当AB为直径时，过A，B的圆的半径最小，从而周长最小，即AB中点(0，1)为圆心，半径r＝|AB|＝.故圆的方程为x2＋(y－1)2＝10；（2）由于AB的斜率为k＝－3，则AB的垂直平分线的斜率为，AB的垂直平分线的方程是y－1＝x，即x－3y＋3＝0.由解得即圆心坐标是C(3，2)又r＝|AC|＝＝2.所以圆的方程是(x－3)2＋(y－2)2＝20.19、（1）；（2）当或11时，最大值为55.【解题分析】（1）根据等差数列的通项公式得方程组，解这个方程组得公差和首项，从而得数列的通项公式n.（2）等差数列的前项和是关于的二次式，将这个二次式配方即可得最大值.【题目详解】（1）由题设，故（舍，此时）或.故，故.（2）由（1）可得，因为，对称方程为，故当或时，取最大值，此时最大值为.20、(1)；(2).【解题分析】（1）根据题意计算得到，得到椭圆方程.（2）设直线的方程为，联立方程，根据韦达定理得到，，表示出，解得答案.【题目详解】(1)依题意有解得所以椭圆的标准方程是.(2)由题意直线的斜率不能为，设直线的方程为，由方程组得，设，，所以，，所以，所以，令（），则，，因为在上单调递增，所以当，即时，面积取得最大值为.【题目点拨】本题考查了椭圆方程，椭圆内三角形面积的最值问题，意在考查学生的计算能力和综合应用能力.21、（1），；（2），【解题分析】（1）设出等比数列的首项和公比，根据已知条件列出关于的方程组，由此求解出的值，则通项公式可求；（2）根据题意表示出斜率关系，然后采用累加法求解出的通项公式.【题目详解】（1）因为等比数列的公比为，，，由已知，，得，解得或（舍），所以，，由得，所以所以，（2）由直线的斜率为，得，即，由，，，，，可得，所以，当时也满足，所以，22、（1）；（2）【解题分析】（1）求出导数，令，得出变化情况表，即可得出