河北省邯郸市永年县第一中学2024年数学高二上期末经典试题含解析

河北省邯郸市永年县第一中学2024年数学高二上期末经典试题请考生注意：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．已知向量，，且，则值是（）A. B.C. D.2．若抛物线上的点到其焦点的距离是到轴距离的倍，则等于A. B.1C. D.23．已知斜三棱柱所有棱长均为2，，点、满足，，则（）A. B.C.2 D.4．如图，把椭圆的长轴分成6等份，过每个分点作x轴的垂线交椭圆的上半部分于点，F是椭圆C的右焦点，则（）A.20 B.C.36 D.305．北京大兴国际机场的显著特点之一是各种弯曲空间的运用，在数学上用曲率刻画空间弯曲性.规定：多面体的顶点的曲率等于与多面体在该点的面角之和的差（多面体的面的内角叫做多面体的面角，角度用弧度制），多面体面上非顶点的曲率均为零，多面体的总曲率等于该多面体各顶点的曲率之和.例如：正四面体在每个顶点有个面角，每个面角是，所以正四面体在每个顶点的曲率为，故其总曲率为.给出下列三个结论：①正方体在每个顶点的曲率均为；②任意四棱锥总曲率均为；③若某类多面体的顶点数，棱数，面数满足，则该类多面体的总曲率是常数.其中，所有正确结论的序号是（）A.①② B.①③C.②③ D.①②③6．已知圆：，点，则点到圆上点的最小距离为（）A.1 B.2C. D.7．已知双曲线，其中一条渐近线与x轴的夹角为，则双曲线的渐近线方程是（）A. B.C. D.8．数列中，，，．当时，则n等于（）A.2016 B.2017C.2018 D.20199．已知椭圆上的一点到椭圆一个焦点的距离为3，则点到另一焦点的距离为（）A.1 B.3C.5 D.710．已知等比数列中，，，则首项（）A. B.C. D.011．现有4本不同的书全部分给甲、乙、丙3人，每人至少一本，则不同的分法有（）A.12种 B.24种C.36种 D.48种12．在空间直角坐标系下，点关于轴对称的点的坐标为（）A. B.C. D.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．方程表示双曲线，则实数k的取值范围是___________.14．直线的倾斜角的大小是_________.15．已知正三角形边长为a，则该三角形内任一点到三边的距离之和为定值.类比上述结论，在棱长为a的正四面体内，任一点到其四个面的距离之和为定值_____.16．过椭圆上一点作轴的垂线，垂足为，则线段中点的轨迹方程为___________.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．（12分）已知椭圆长轴长为4，A，B分别为左、右顶点，P为椭圆上不同于A，B的动点，且点在椭圆上，其中e为椭圆的离心率（1）求椭圆的标准方程；（2）直线AP与直线（m为常数）交于点Q，①当时，设直线OQ的斜率为，直线BP的斜率为．求证：为定值；②过Q与PB垂直的直线l是否过定点？如果是，请求出定点坐标；如果不是，请说明理由18．（12分）已知等差数列{an}的前n项和为Sn，数列{bn}满足：点（n，bn）在曲线y＝上，a1＝b4，___，数列{}的前n项和为Tn从①S4＝20，②S3＝2a3，③3a3﹣a5＝b2这三个条件中任选一个，补充到上面问题的横线上并作答（1）求数列{an}，{bn}的通项公式；（2）是否存在正整数k，使得Tk＞，且bk＞？若存在，求出满足题意的k值；若不存在，请说明理由19．（12分）已知等比数列的前项和为，且.（1）求数列的通项公式；（2）令，求数列的前项和.20．（12分）已知直线，，分别求实数的值，使得：（1）；（2）；（3）与相交.21．（12分）已知数列满足，（1）证明是等比数列，（2）求数列的前项和22．（10分）已知直线l过定点（1）若直线l与直线垂直，求直线l的方程；（2）若直线l在两坐标轴上的截距相等，求直线l的方程

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】求出向量，的坐标，利用向量数量积坐标表示即可求解.【题目详解】因为向量，，所以，，因为，所以，解得：，故选：A.2、D【解题分析】根据抛物线的定义及题意可知3x0=x0+,得出x0求得p，即可得答案【题目详解】由题意，3x0=x0+，∴x0=∴∵p＞0，∴p=2.故选D【题目点拨】本题主要考查了抛物线的定义和性质．考查了考生对抛物线定义的掌握和灵活应用，属于基础题3、D【解题分析】以向量为基底向量，则，根据条件由向量的数量积的运算性质，两边平方可得答案.【题目详解】以向量为基底向量，所以所以故选：D4、D【解题分析】由椭圆的对称性可知，，代入计算可得答案.【题目详解】设椭圆左焦点为，连接由椭圆的对称性可知，，所以.故选：D.5、D【解题分析】根据曲率的定义依次判断即可.【题目详解】①根据曲率的定义可得正方体在每个顶点的曲率为，故①正确；②由定义可得多面体的总曲率顶点数各面内角和，因为四棱锥有5个顶点，5个面，分别为4个三角形和1个四边形，所以任意四棱锥的总曲率为，故②正确；③设每个面记为边形，则所有的面角和为，根据定义可得该类多面体的总曲率为常数，故③正确.故选：D.6、C【解题分析】写出圆的圆心和半径，求出距离的最小值，再结合圆外一点到圆上点的距离最小值的方法即可求解.【题目详解】由圆：，得圆，半径为，所以，所以点到圆上点的最小距离为.故选：C.7、C【解题分析】由已知条件计算可得，即得到结果.【题目详解】由双曲线，可知渐近线方程为，又双曲线的一条渐近线与x轴的夹角为，故，即渐近线方程为.故选：C8、B【解题分析】根据已知条件用逐差法求得的通项公式，再根据裂项求和法求得，代值计算即可.【题目详解】因为，，则,即，则，故，又，即，解得.故选：B.9、D【解题分析】由椭圆的定义可以直接求得点到另一焦点的距离.【题目详解】设椭圆的左、右焦点分别为、,由已知条件得，由椭圆定义得,其中，则.故选：.10、B【解题分析】设等比数列的公比为q，根据等比数列的通项公式，列出方程组，即可求得，进而可求得答案.【题目详解】设等比数列公比为q，则，解得，所以.故选：B11、C【解题分析】先把4本书按2，1，1分为3组，再全排列求解.【题目详解】先把4本书按2，1，1分为3组，再全排列，则有种分法，故选：C12、C【解题分析】由空间中关于坐标轴对称点坐标的特征可直接得到结果.【题目详解】关于轴对称的点的坐标不变，坐标变为相反数，关于轴对称的点为.故选：C.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】由题可得，即求.【题目详解】∵方程表示双曲线，∴，∴.故答案为：.14、【解题分析】由题意，即，∴考点：直线的倾斜角.15、【解题分析】利用正四面体内任一点可将正四面体分成四个小四面体，令它们的高分别为，由体积相等即可求得；【题目详解】正三角形边长为a，则该三角形内任一点到三边的距离分别为，即有：，解得同理，棱长为a的正四面体内，任一点到其四个面的距离分别为，即有：，解得故答案为：【题目点拨】本题考查了利用空间几何体的等体积法求高的和为定值，属于简单题；16、【解题分析】相关点法求解轨迹方程.【题目详解】设，则，则，即，因为，代入可得，即的轨迹方程为.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、（1）（2）①证明见解析；②直线过定点；【解题分析】（1）依题意得到方程组，解得，即可求出椭圆方程；（2）①由（1）可得，，设，，表示出直线的方程，即可求出点坐标，从而得到、，即可求出；②在直线方程中令，即可得到的坐标，再求出直线的斜率，即可得到直线的方程，从而求出定点坐标；【小问1详解】解：依题意可得，即，解得或（舍去），所以，所以椭圆方程为【小问2详解】解：①由（1）可得，，设，，则直线的方程为，令则，所以，，所以，又点在椭圆上，所以，即，所以，即为定值；②因为直线的方程为，令则，因为，所以，所以直线的方程为，即又，所以，令，解得，所以直线过定点；18、（1）条件选择见解析；an＝2n，bn＝25﹣n.（2）不存在，理由见解析.【解题分析】（1）把点（n，bn）代入曲线y＝可得到bn＝25﹣n，进而求出a1，设等差数列{an}的公差为d，选①S4＝20，利用等差数列的前n项和公式可求出d，从而得到an；若选②S3＝2a3，利用等差数列的前n项和公式可求出d，从而得到an；若选③3a3﹣a5＝b2，利用等差数列的通项公式公式可求出d，从而得到an；（2）由（1）可知Sn＝＝n（1+n），＝，再利用裂项相消法求出Tn＝1﹣，不等式无解，即不存在正整数k，使得Tk＞，且bk＞【小问1详解】解：∵点（n，bn）在曲线y＝上，∴＝25﹣n，∴a1＝b4＝25﹣4＝2，设等差数列{an}的公差为d，若选①S4＝20，则S4＝＝20，解得d＝2，∴an＝2+2（n﹣1）＝2n；若选②S3＝2a3，则S3＝a1+a2+a3＝2a3，∴a1+a2＝a3，∴2+2+d＝2+2d，解得d＝2，∴an＝2+2（n﹣1）＝2n；若选③3a3﹣a5＝b2，则3（a1+2d）﹣（a1+4d）＝25﹣2＝8，∴2a1+2d＝8，即2×2+2d＝8，∴d＝2，∴an＝2+2（n﹣1）＝2n；【小问2详解】解：由（1）可知Sn＝＝＝n（1+n），∴＝＝，∴Tn＝（1﹣）+（）+……+（）＝1﹣，假设存在正整数k，使得Tk＞，且bk＞，∴，即，此不等式无解，∴不存在正整数k，使得Tk＞，且bk＞19、（1）（2）【解题分析】（1）根据得到，再结合为等比数列求出首项，进而求得数列的通项公式；（2）由（1）求得数列的通项公式，进而利用公式法即可求出【小问1详解】解：（1），，当时，，即，又，为等比数列，所以，，数列的通项公式为【小问2详解】（2）由（1）知，则，数列的前项和20、（1）或（2）或（3）且【解题分析】（1）根据直线一般式平行的条件列式计算；（2）根据直线一般式垂直的条件列式计算；（3）根据相交和平行的关系可得答案.【小问1详解】，，解得或又时，直线，，两直线不重合；时，直线，，两直线不重合；故或；【小问2详解】，，解得或；【小问3详解】与相交故由（1）得且.21、（1）见解析；（2）【解题分析】（1）利用定义法证明是一个与n无关的非零常数，从而得出结论；（2）由（1）求出，利用分组求和法求【题目详解】（1）由得，所以，所以是首项为，公比为的等比数列,，所以，（2）由（1）知的通项公