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文档简介

高二上学期期末考试选择题压轴题50题专练【人教A版(2019)】一、单选题(共35题)1.(2023下·江苏淮安·高一统考期末)在正四棱锥P-ABCD中,若PE=23PB,PF=13PC,平面AEF与棱PD交于点A.746 B.845 C.745【解题思路】利用A、E、F、G四点共面,PG=25PD,由锥体体积公式,求出VP-AEFV【解答过程】如图所示,

设PG=λPD,由A、E、F、设AF=xAE+y即AP+得23又AP,AB,AD不共面,则23-y-x3+λy=0设h1,h2分别是点F到平面PAE和点C到平面PAB的距离,则所以VP-AEFVP-ABC=1同理,VP-AGFVP-ADC=VV则四棱锥P-AEFG与四棱锥P-ABCD的体积比为845故选:B.2.(2023下·浙江温州·高一统考期末)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AA1=6,AD=8,E为棱AD上一点,且AE=6,平面A1BE

A.34+26 BC.34+11 D【解题思路】建立空间直角坐标系,设出点Q坐标,结合平面向量基本定理求出点Q到外接球球心距离的最大值,然后加上外接球半径即为要求的最大值.【解答过程】以C为原点,CA,CB,CC1所在直线分别为x,y,z设Qx,y,z,长方体外接球球心记为O

则O3,4,3∴因为EQ⋅AQ=又动点Q在面A1BE上,所以可设则x-6=-6λy-2=6λ将②代入①中整理得2λ在三棱锥A-A1BE中,AE=AB=AA所以三棱锥A-A1BE当AQ⊥面A1BE时,AQ最小,在正三棱锥13×1在Rt△AQE中,AE=6,此时EQ有最大值6又EQ=先代入②再代入③有EQ=则6λ+μ=26,此时当点Q与点E重合时,满足EQ⋅AQ=0,AQ最大,此时λ+μ点Q到外接球球心距离为OQ=将②代入④中整理得OQ=又2λ2+因为λ+μ∈0,23,所以当λ+μ因为长方体外接球半径为12所以P,Q两点间距离的最大值为34+故选:B.3.(2023上·四川遂宁·高二统考期末)如图,棱长为2的正方体ABCD-A1B1C①三棱锥P-A1BD中,点P到面②过点P且平行于面A1BD的平面被正方体ABCD-③直线PA1与面A④当点P为B1D1中点时,三棱锥以上命题为真命题的个数为(

)A.1 B.2 C.3 D.4【解题思路】建立空间直角坐标系,对于①③用空间向量求解;对于②可证明三角形B1D1C为截面多边形,求其面积即可;对于④设球心O【解答过程】以A为坐标原点,分别以AB,AD,A(0,0,0),B(2,0,0),D(0,2,0),A1A1设B1则AP=所以P(2-t,t,2)(0≤t≤2)设面A1BD的一个法向量为则n令x1=1得对于①:P到平面A1BD的距离为d=A对于②:连接B1C,D∴BD//B1D1,又BD⊂面A∴B1D同理可证B1C//又B1D1∩B所以过点P且平行于面A1BD的平面被正方体ABCD-A它是边长为22的等边三角形,故面积为34(2对于③:设直线PA1与面A1BD所成角为∵0≤t≤2,∴t2-2t+2∈[1,2]所以直线PA1与面A1BD所成角的正弦值的范围为对于④:当点P为B1D1中点时P(1,1,2),设三棱锥P-A∵O∴x02解得x0所以外接球半径R满足:R2三棱锥P-A1BD的外接球表面积为S=4综上:①②③④均正确.故选:D.4.(2023上·浙江嘉兴·高三统考期末)如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱A1B1的中点,M,N分别是底面ABCD与侧面CDD1C1A.43π B.655π C【解题思路】建立空间直角坐标系,找到球心O和点P的轨迹,求出O到平面α的距离,利用几何法求截面圆的半径和周长.【解答过程】取面对角线B1C中点O,连接ON,B1N,CN,C1N,以A为原点,AB,AD,AA1的方向分别为B2,0,0,C2,2,0B12,0,2,E1,0,2,F1,2,0,G1,0,0,HB1N=-1,2,-1,CN=三棱锥C1-B1NC中,因此点O即为三棱锥C1-BBE=-1,0,2,GF=0,2,0,HG=-1,0,-1GF⋅BE=0,HG⋅BE=0GF,HG⊂平面FGHI,GF∩HG=G,BE⊥平面FGHI,M∈平面FGHI,点P的轨迹为矩形FGHI的四边,如图所示,OG=-1,-1,-1,BE为平面则球心O到平面FGHI的距离为OG⋅球面被平面α截得的圆的半径22-5故选:B.5.(2023上·北京密云·高二统考期末)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面△ABC为等腰直角三角形,且满足AB=AC=AA1=1,点PA.当λ=1时,△ABP的面积S的最大值为2B.当μ=1时,三棱锥P-AC.当λ=12时,有且仅有一个点PD.当μ=12时,存在点P,使得A【解题思路】根据选项A,可得点P在CC1上运动,当点P运动到点C1时,△ABP的面积取得最大值,则S根据选项B,可得点P在B1C1上运动,则V设BC的中点为M,B1C1的中点为N,根据选项C,可得点P在B1C1上运动,则点P在MN上运动,可证得建立空间直角坐标系,设出点P的坐标,求得出点P的坐标,即可判断选项D.【解答过程】当λ=1时,BP=BC+μBB则当点P与C1AC由于直三棱柱ABC-A1B1C1,则AB⊥AA1,△ABC为等腰直角三角形,则AB⊥AC因为AC1⊂面ACC1则S△ABP=S△AB当μ=1时,则BP=λBC+BB1,点由于点A1到平面BPC的距离为定值22,点P到线段BC则S△BCP=12×2当λ=12时,BP=12BC+μBB1,设BC的中点为M,B1C1MN∩A1N=N,MN,A1N⊂平面又因为A1P⊂面A1当点P与点N重合时,A1N⊥面BCC1B则A1P⊥BP,故选项如图建立空间直角坐标系,设BB1的中点为H,CC1的中点为G,当μ=12时,BPA设平面APB1的法向量为m则A当a=12时,则A1B与m平行,则存在点P,使得A1B⊥故选:C.6.(2023上·北京西城·高三统考期末)如图,正方形ABCD和正方形CDEF所在的平面互相垂直.Ω1是正方形ABCD及其内部的点构成的集合,Ω2是正方形CDEF及其内部的点构成的集合.设①∃M∈Ω1,∃N∈②∃M∈Ω1,∃N∈③∃M∈Ω1,∃N∈Ω2,使EM其中所有正确结论的个数是(

)A.0 B.1 C.2 D.3【解题思路】根据题意,建立空间直角坐标系,假设出M,N的坐标;对于①,利用空间向量的模长公式与M,N坐标的取值范围即可判断;对于②③,利用赋值法与空间向量的数量积运算即可判断.【解答过程】因为四边形CDEF是正方形,所以ED⊥CD,又平面ABCD⊥平面CDEF,平面ABCD∩平面CDEF=CD,ED⊂平面CDEF,所以ED⊥平面ABCD,又AD⊂平面ABCD,所以ED⊥AD,因为四边形ABCD是正方形,所以AD⊥CD,则ED,AD,CD两两垂直,所以以D为原点,建立空间直角坐标系,如图,则E0,0,1对于①,因为M∈Ω1,N∈Ω2则MN=-a,m-b,n,故因为0≤a,b,m,n≤1,所以-1≤-b≤0,则-1≤m-b≤1,所以a2≤1,m-b2≤1,所以MN≤3,故①对于②,结合①中结论,EM=假设EM⊥BN,则EM⊥BN,即-a+bm-1显然令a=b=n=0,m=1,bm-1=a+n可以成立,所以假设成立,故对于③,结合②中结论,假设EM与BN所成的角为60°,则cos60°=EM⋅令a=1,b=m=n=0,则-a+bm-1-n=1,a所以上述等式成立,故假设成立,故③正确;综上:②③正确,①错误,所以正确结论的个数是2.故选:C.7.(2023上·北京·高二清华附中校考期末)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱B1①存在点P,使得PA②存在点P,使得BD1⊥③△PA④四面体A1其中,所有正确的结论的个数是(

)A.1 B.2 C.3 D.4【解题思路】设正方体棱长为2,DP=m,求出PA12,PE2,由PA12=PE2解得m(0≤m≤2),确定①正确,考虑到P到平面A1设P(0,m,0),(0≤m≤2),由空间向量法求得P到A1E的距离,由距离的变化规律判断③【解答过程】设正方体棱长为2,DP=m,由AA1⊥平面ABCD,AP⊂平面ABCD得A所以PA12由8+m2=5+(2-m)2得m=14正方体中,CD//平面A1B1C1D1,P∈CD,所以P到平面A1B1C1以DA,DC,DD1为正方体棱长为2,则A1(2,0,2),E(1,2,2),B(2,2,0),D1BD1=(-2,-2,2),BD1⋅A1E=-2≠0,所以设P(0,m,0),(0≤m≤2),PE所以cosPE设P到直线A1E的距离为

d=|由二次函数性质知0≤m≤2时,y=(m-4)2+20递减,所以d递减,又A1E=5不变,所以综上:①③④正确故选:C.8.(2023下·重庆沙坪坝·高一重庆一中校考期末)已知点P为直线l:x+y-2=0上的动点,过点P作圆C:x2+2x+y2=0的切线PA,PB,切点为A,B,当PCA.3x+3y+1=0 B.3x+3y-1=0C.2x+2y+1=0 D.2x+2y-1=0【解题思路】先利用圆切线的性质推得A,P,B,C四点共圆,AB⊥CP,从而将PC⋅AB转化为2PA,进而确定PC⊥l时PC⋅【解答过程】因为圆C:x2+2x+y所以圆心C-1,0,半径为r=1

因为PA,PB是圆C的两条切线,则PA⊥AC,PB⊥BC,由圆的知识可知,A,P,B,C四点共圆,且AB⊥CP,PA=PB,所以PC⋅AB=4所以当PC最小,即PC⊥l时,PC⋅AB取得最小值,此时PC的方程为联立y=x+1x+y-2=0,解得x=12故以PC为直径的圆的方程为x-12(x+1)+y又圆C:x两圆的方程相减即为直线AB的方程:3x+3y+1=0.故选:A.9.(2023上·辽宁鞍山·高二鞍山一中校联考期末)我国著名数学家华罗庚曾说“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休.”事实上,很多代数问题可以都转化为几何问题加以解决,列如,与(x-a)2+(y-b)2相关的代数问题,可以转化为点x,y与点a,b之间的距离的几何问题.已知点Mx1,y1在直线l1:y=x+2A.722 B.1122 C.【解题思路】根据两点距离公式将目标函数转化为点Mx1,y1到点A0,4的距离与点Nx2,y2到点B5,0的距离和,过点【解答过程】由已知x12+y1x2-52+y所以x1过点A作AC⊥l1,垂足为因为直线l1的方程为x-y+2=0,A所以AC=又直线l1:y=x+2与直线l2所以MN=所以MN//所以四边形AMNC为平行四边形,所以AM=所以x1又CN+当且仅当C,N,B三点共线时等号成立,所以当点N为线段CB与直线l2x12+因为过点A0,4与直线l1垂直的直线的方程为联立y=-x+4y=x+2,可得x=1所以点C的坐标为1,3,所以CB=所以x12+故选:D.10.(2022上·重庆九龙坡·高二校考期中)已知点P在直线l:3x+4y-20=0上,过点P的两条直线与圆O:x2+y2=4分别相切于A,B两点,则圆心OA.32 B.455 C.3【解题思路】得到P,A,O,B四点共圆,且圆的直径为OP,从而设出Pm,n,表达出圆心和半径,写出圆的方程,与x2+y2=4相减后得到直线AB的方程为4-mx-ny=0,利用点到直线距离公式得到圆心O到直线AB的距离d=【解答过程】由题意得:P,A,O,B四点共圆,且圆的直径为OP,设Pm,n,则3m+4n-20=0则OP的中点为圆心,圆心坐标为m2,n所以圆的方程为:x-m整理得:x2将x2+y2=4故直线AB的方程为4-mx-ny=0,圆心O到直线AB的距离d=4因为3m+4n-20=0,所以m2当且仅当m=12故d=4故选:D.11.(2023下·北京·高二北京八中校考期末)在平面直角坐标系中,已知点Pa,b满足a+b=1,记d为点P到直线x-my-2=0的距离.当a,b,m变化时,A.1 B.2 C.3 D.4【解题思路】根据直线l:x-my-2=0过定点A确定出对于给定的一点P,d取最大值时PA⊥l且dmax=PA,然后根据点P为正方形上任意一点求解出PA【解答过程】直线l:x-my-2=0过定点A2,0对于任意确定的点P,当PA⊥l时,此时d=PA当PA不垂直l时,过点P作PB⊥l,此时d=PB因为PB⊥AB,所以PA>PB,所以由上可知:当P确定时,dmax即为PA,且此时PA⊥l又因为P在如图所示的正方形上运动,所以dmax当PA取最大值时,P点与M-1,0重合,此时PA所以dmax故选:C.12.(2023·山西运城·康杰中学校考二模)数学家欧拉在1765年发现,任意三角形的外心、重心、垂心位于同一条直线上,这条直线称为欧拉线已知ΔABC的顶点A2,0,B0,4,若其欧拉线的方程为x-y+2=0A.-4,0 B.-3,-1 C.-5,0 D.-4,-2【解题思路】设出点C的坐标,由重心坐标公式求得重心,代入欧拉线得一方程,求出AB的垂直平分线,和欧拉线方程联立求得三角形的外心,由外心到两个顶点的距离相等得另一方程,两方程联立求得点C的坐标【解答过程】设C(m,n),由重心坐标公式得,三角形ABC的重心为2+m3,4+n3代入欧拉线方程得:AB的中点为(1,2),kAB=4-00-2=-2即x-2y+3=0.联立x-2y+3=0x-y+2=0解得∴△ABC的外心为(-1,1).则(m+1)2+(n-1)2=32+12=10,整理得:m2+n2+2m-2n=8②联立①②得:m=-4,n=0或m=0,n=4.当m=0,n=4时B,C重合,舍去.∴顶点C的坐标是(-4,0).故选A.13.(2018·全国·高考真题)直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆x-22+yA.2 ,  6 B.4 ,【解题思路】先求出A,B两点坐标得到AB,再计算圆心到直线距离,得到点P到直线距离范围,由面积公式计算即可【解答过程】∵直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A∴A-2,0∵点P在圆(x∴圆心为(2,0),则圆心到直线距离d故点P到直线x+y+2=0的距离则S故选A.14.(2023上·湖南张家界·高二统考期末)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥曲线有深刻且系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书中,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点M与两定点A,B的距离之比为λ(λ>0,λ≠1),那么点M的轨迹就是阿波罗尼斯圆.如动点M与两定点A95,0,B5,0的距离之比为35时的阿波罗尼斯圆为x2+y2=9.下面,我们来研究与此相关的一个问题:已知圆O:A.2+10 B.21 C.26 D.【解题思路】取点N(-4,0),推理证明得|MN|=2|MA|,把问题转化为求点M到定点B,N距离和的最小值作答.【解答过程】如图,点M在圆O:x2+y2=4上,取点当点O,M,N不共线时,|OM||OA|=|ON||OM|=2,又∠AOM=∠MON则有|MN||MA|=|OM||OA|=2,当点O,M,N因此2MA+MB=|MN|+|MB|≥|BN|=(-4-1)2+所以2MA+MB故选:C.15.(2023上·河南驻马店·高二统考期末)已知椭圆C1:x2a12+y2b12=1a1>b1>0与双曲线C2:x2a22-y2bA.π3 B.π2 C.2π【解题思路】根据椭圆、双曲线的定义可得PF1=a1+a2PF2=a【解答过程】由题意可知:PF1+又因为ca1=由直线PF1与y轴的交点的坐标为0,3在△PF1=a可得24+9e12=2e且e1>0,所以由椭圆性质可知:当Q为椭圆短轴顶点时,∠F此时sin∠且∠F1QF2∈0,故选:A..16.(2023下·湖南·高二校联考期末)如图,已知F1,F2是双曲线C:x2a2-y2b

A.105 B.52 C.153【解题思路】根据双曲线的定义和性质分析可得t=a,进而可得∠F1【解答过程】延长QF2与双曲线交于点因为F1P∥F设F2P'可得F2P-所以P'Q=4t=4a,则Q即P'Q2在△P'F即a2+3a故选:D.

17.(2023下·四川成都·高二校联考期末)如图,已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)和双曲线C

①若a2+3m②若|PF1|⋅|PF2③△F1P④若∠F1PF2=60°,则当A.①② B.②③ C.③④ D.②④【解题思路】对于①,由椭圆和双曲线的定义结合a2+3m2=4c2得到b=3n,①正确;对于②,由椭圆定义和双曲线定义结合|PF1|⋅|PF2| =2得到a2-m【解答过程】①∵a∴aa2+3m∴b=3n,故②∵P在第一象限,且|PF1|(|PF即a2-m③设椭圆的焦距为2c,∠F1PF2=θ,解得|PF1∵c2=∴Pcosθ=|PFS△F1④设椭圆的焦距为2c,则|PF1|解得|PF1在△F1P整理得4c2=e1当且仅当e22=3故选:D.18.(2023下·四川成都·高三校联考期末)若A是抛物线y2=4x上的动点,点B,C在y轴上,圆x-22+y2=4A.8 B.16 C.24 D.32【解题思路】根据圆的切线的知识求得△ABC面积的表达式,利用基本不等式求得面积的最小值.【解答过程】设Ax0,y0圆x-22+y2=4由于圆x-22+y2=4直线AB的方程为y-b=y0-b则2y0-b同理可得x0所以b+c=-4所以b-c2将y02=4x0所以S=2x0当且仅当2x0故选:D.19.(2023上·广东深圳·高二统考期末)已知点M,N是抛物线y=4x2上不同的两点,F为抛物线的焦点,且满足∠MFN=2π3,弦MN的中点P到直线l:y=-116的距离记为dA.-∞,2C.-∞,1+2【解题思路】令|MF|=a,|NF|=b,利用余弦定理表示出弦MN的长,再利用抛物线定义结合梯形中位线定理表示出d,然后利用均值不等式求解作答.【解答过程】在△MFN中,令|MF|=a,|NF|=b,由余弦定理得|MN|则有|MN|显然直线l:y=-116是抛物线y=4x2的准线,过M,P,N作直线而P为弦MN的中点,PB为梯形MACN的中位线,由抛物线定义知,d=|PB|=1因此|MN|当且仅当a=b时取等号,又不等式MN2≥λd2恒成立,等价于所以λ的取值范围是(-∞故选:D.20.(2023上·天津西青·高二校联考期末)已知双曲线x22-y2b2=1(b>0)的右焦点到其一条渐近线的距离等于2,抛物线A.115 B.145 C.165【解题思路】根据给定条件,借助双曲线求出抛物线焦点F的坐标,再结合抛物线定义及几何意义求解最值作答.【解答过程】双曲线x22-y2依题意,b2+b2b2+2=2,解得由4x-3y+8=0y2=8x消去x并整理得:过点F作FP⊥l1于点P,交抛物线于点M,过M作MQ⊥l2于点则有|MP在抛物线y2=8x上任取点M',过M'作M'P'⊥l1显然|M'P'|+|所以抛物线上一动点M到直线l1:4x-3y故选:D.21.(2023上·江西上饶·高二统考期末)P是抛物线y2=8x上一点,点A4,1,B是圆C:x+22+y-42=1A.3 B.4 C.5 D.6【解题思路】根据抛物线的定义、线对称的性质、圆的性质,结合两点间线段最短进行求解即可.【解答过程】由题意可知曲线C1是半径为1的圆,设圆心C1x0,则有4-y0-2-该抛物线的准线方程为x=-2,过A4,1作准线x=-2的垂线,垂足为D当P在线段DA上时,PA+PC所以当B在线段PC1上时,如下图所示:PA+PB有最小值,故选:C.22.(2023下·辽宁铁岭·高二校联考期末)已知数列an满足a1=1,2an+1=an.设bnA.12,+∞C.[5,+∞) D【解题思路】根据给定条件,求出数列an,bn的通项,再求出数列b【解答过程】由数列an满足a1=1,2an+1=an,得于是bn=n当1≤n≤5,时bn+1≥bn,当且仅当n=5时取等号,当因此当n≤5时,数列bn单调递增,当n≥6时,数列b则当n=5或n=6时,(bn)max=12所以实数λ的取值范围是12故选:A.23.(2023下·安徽合肥·高二统考期末)如图,正方形ABCD的边长为5,取正方形ABCD各边的中点E,F,G,H,作第2个正方形EFGH,然后再取正方形EFGH各边的中点I,J,K,L,作第3个正方形IJKL,依此方法一直继续下去,则从正方形ABCD开始,连续15个正方形的面积之和等于(

A.1001-12C.251-12【解题思路】设第nn∈N*个正方形的面积为Sn,第nn∈N*个正方形的边长为an,则第n个正方形的对角线长为2an,则由题意可得a【解答过程】记第1个正方形的面积为S1,第2个正方形的面积为S2,…,第nn∈N*个正方形的面积为Sn,设第n所以第n+1个正方形的边长为a则数列an是首项为a1=5∴an=5⋅当n=1时,S1=25∴数列Sn是首项为S1=25∴连续15个正方形的面积之和等于S故选:B.24.(2023下·云南曲靖·高一曲靖一中校考期末)高斯是德国著名数学家,近代数学的奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用他名字定义的函数称为高斯函数f(x)=x,其中x表示不超过x的最大整数,如2.3=2,-1.9=-2,已知数列an满足a1=1,a2=5,an+2+4an=5A.2023 B.2024 C.2025 D.2026【解题思路】首先根据累加法得到an的通项公式进而得到bn,并对bn【解答过程】由an+2+4an=5an+1首项为a2-a得an+1bn∵log又log2∴b令{∴8100∴S∴S代入n=2025得[S故选:B.25.(2023上·安徽滁州·高二校联考期末)已知等比数列an的公比为-13,其前n项和为Sn,且a1,a2+43,a3A.2 B.76 C.103 D【解题思路】由已知可求得Sn=32-32⋅-13n,n为奇数时,Sn=32+32⋅13n,根据单调性可得:3【解答过程】等比数列an的公比为-13,因为a1,a2+43所以Sn当n为奇数时,Sn=32+32当n为偶数时,Sn=32-32所以Sn的最大值与最小值分别为2,4函数y=t-2t在0,B≥Sn-2S故选:B.26.(2023上·浙江金华·高二统考期末)已知数列an是各项为正数的等比数列,公比为q,在a1,a2之间插入1个数,使这3个数成等差数列,记公差为d1,在a2,a3之间插入2个数,使这4个数成等差数列,公差为d2A.当0<q<1时,数列dn单调递减 B.当q>1时,数列dC.当d1>d2时,数列dn单调递减 D【解题思路】根据数列dn的定义,求出通项,由通项讨论数列的单调性【解答过程】数列an是各项为正数的等比数列,则公比为q>0由题意an+1=a0<q<1时,dn<0,有dn+1dn=qq>1时,dn>0,dn+1dn=qn+1n+2,若数列dn单调递增,则qn+1d1>d2时,q>1时,dn>0,由dn+1dn=qn+1n+2,若数列dn单调递减,则qn+1n+2d1<d2时,a1q-12<a1qq-1故选:D.27.(2023上·上海徐汇·高二上海中学校考期末)已知数列an,bn满足a1=2,b1=1A.a50b50C.a50+b【解题思路】求得a50b50的值判断选项A;求得a50b50的范围判断选项B;求得a50+【解答过程】选项A:a2=b1又an+1bn+1则a50b选项B:a(当且仅当an则a<2+2×49+14选项C:an+1则a=则an+1则a50+选项D:an+1则a=则an+1而a50b50则a50-b故选:D.28.(2023上·福建龙岩·高二统考期末)记Sn是各项均为正数的数列an的前n项和,a1=4.数列bn满足bn=A.aB.k=1C.数列791D.k=1【解题思路】由已知条件结合an与Sn的关系,解出数列a【解答过程】由an=Sn-Sn-1(n≥2)与所以bn2-因为Sn≠0,所以bn又b1=S1=a1=2则bn=2+2(n-1)=2n,所以当n≥2时,an=Sn-∴an=8n-4,当n≥3时,k=1=1而n=1,2时,k=1n1S设cn=7当cn+1cn故数列7912bnk=1nak+1S故选:C.29.(2023下·安徽合肥·高二校联考期末)设函数fx的定义域为R,其导函数为f'x,且满足fx>f'x+1A.2022,+∞ B.-∞,2023 C.0,+【解题思路】根据给定不等式构造函数g(x)=f(x)-1e【解答过程】定义在R上的函数fx的导函数为f'x令函数g(x)=f(x)-1ex,求导得g'(x)=由f0=2023,得g(0)=f(0)-1e0=2022,不等式所以不等式e-xfx故选:D.30.(2023下·内蒙古赤峰·高二校联考期末)已知a=e0.2-1,b=ln1.2,c=A.a>c>b B.c>a>b C.b>a>c D.a>b>c【解题思路】根据已知,利用作差法构造函数,再利用导数研究函数的单调性进行计算求解.【解答过程】因为b=ln1.2=ln1+0.2,设令rx=f'x所以f'x=所以当x>0时,f'x>0,所以f又f0=0,所以f0.2>0,e0.2设gx=ln1+x-所以gx=ln1+x-tanx在0,所以g0.2<0,即ln1+0.2-tan设hx=e则t'当x∈0,π4,t'x>0,则tx所以h0.2=e0.2-1-tan0.2>0,即a>c,故故选:A.31.(2023下·福建三明·高二统考期末)设函数fx=eA.函数fx的单调递减区间为-1,B.曲线y=fx在点1,3e处的切线方程为C.函数fxD.若方程fx=k有两个不等实根,则实数k的取值范围为【解题思路】根据导数的运算法则及初等函数的导数公式,利用导数值的定义及求过点处的切线方程的步骤,结合导数法求函数的极值的步骤及将方程fx=k有两个不等实根转化为y=k与f【解答过程】由题意可知fx的定义域为-f'令f'(x)=0,即exx当x∈-∞当x∈-1,0∪所以fx在-∞,-1和12,+∞故A错误;当x=-1时,fx取得极大值为f当x=12时,fx因为1e<4e对于B,切线斜率k=f曲线y=fx在点1,3e处的切线方程为即y=e(2x+1),故对于D,由上分析可作出fx要使方程fx=k有两个不等实根,只需要y=k与由图可知,k∈0,所以实数k的取值范围为0,1e∪4e故选:D.32.(2023下·云南昆明·高二统考期末)已知关于x的不等式a+1x≥lnx+b恒成立,则aA.-1 B.-12 C.-1【解题思路】令f(x)=lnx-(a+1)x,则将问题转化为f(x)max≤-b,求出函数的导数,根据函数的单调性可求出f(x)的最大值,问题转化为(a+1)≥e【解答过程】关于x的不等式a+1x≥lnx+b令f(x)=lnx-(a+1)x,则f'当a≤-1时,f'(x)>0,则f(x)在(0,+∞当a>-1时,令f'(x)>0,解得0<x<1a+1,令所以f(x)在0,1a+1上递增,在所以f(x)所以-ln(a+1)-1≤-b,得所以eln(a+1)≥所以当-1<a≤0时,ae令g(a)=a(a+1)=a+所以此时a=-12,b=1-当a>0时,ae综上,aeb-1的最小值为故选:C.33.(2023下·广东广州·高二统考期末)已知曲线y=x+lnx在点1,1处的切线与曲线y=ax2+A.a≥0 B.a≥0或a=-1C.-1≤a≤0 D.a≥-1【解题思路】求出曲线y=x+lnx在点1,1处的切线方程,由题意将切线与曲线y=ax2+a+4【解答过程】由题意y=x+lnx得y'故曲线y=x+lnx在点1,1处的切线方程为y-1=2(x-1),即而切线2x-y-1=0与曲线y=ax即2x-1=ax即ax令g(x)=ax2+由于x>0,故2x+1>0,当a=0时,g'(x)>0,g(x)在且g(x)=2x+lnx,(x>0),即g(x)在(0,+∞)上存在唯一零点,即当a>0时,g'(x)>0,g(x)在由于ax2+a+2x的最小值为-(a+2)2且g(1)=2a+2>0,故g(x)在(0,+∞即ax当a<0时,当0<x<-1a时,g'(x)>0,当x>-1a时,g'(x)<0,故g(x)令h(x)=lnx+x-1,(x>0),则h(x)在(0,+∞此时要使ax2+综合以上可知a≥0或a=-1,故选:B.34.(2023上·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期末)设函数fx=ex-ax2+ax(a∈R)(e=2.718⋯为自然对数的底数),若恰好存在两个正整数m,A.e22,C.e36,【解题思路】根据给定条件,只需考查当x>1时,a>ex【解答过程】函数fx=ex-ax2+ax中,当x>1时,f(x)<0⇔a>exx2-x令g(x)=exx2-x,x>1,求导得:g'(x)=e因此函数g(x)在(1,3+52)上单调递减,在则必有a>g(2)=e22,又g(3)=e3于是得a≤g(4)=e412,所以实数a故选:A.35.(2023下·北京丰台·高二统考期末)设函数f(x)=x2-(a+1)x+2a,x<1ax-2,x≥1,给出下列四个结论:①当a<0时,函数f(x)有三个极值点;②当0<a<1时,函数f(x)有三个极值点;③∀a∈R,x=2是函数f(x)的极小值点;④A.①② B.②③ C.①④ D.②④【解题思路】取特殊值a=-1,结合函数图象可判断①③;作出函数图象,数形结合可判断②;讨论a的取值范围,结合函数图象,可判断④.【解答过程】对于①,不妨取a=-1,此时f(x)=x作出函数f(x)图像如图:

此时函数有2个极值点x=0,x=2,故①错误;对于②,当0<a<1时,12<a+1

f(x)在(-∞,a+12)单调递减,在(此时函数f(x)有3个极值点:x1=a+1对于③,由①的分析可知,a=-1时,x=2是函数f(x)的极大值点,③错误;对于④,由以上分析可知当a<1时,a+12<1,且x=a+1此时x=a+12为函数当a≥1时,a+12≥1,此时f(x)在在[1,2]上也单调递减,在(2,+∞x=a+12不是函数

故∀a∈R,x=a+12不是函数故选:D.二、多选题(共15题)36.(2023下·福建龙岩·高二统考期末)在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点N满足B1N=xB1A1+yBA.BB.CM⊥BDC.当线段MN取最小值时,x+y=D.当λ=1时,与AM垂直的平面截正方体所得的截面面积最大值为3【解题思路】对A:根据平面向量结合异面直线夹角分析运算;对B:根据空间向量分析可得点M在线段A1C1上(包括端点),进而结合线面垂直分析证明;对于C:根据圆的性质结合对称性以及向量的线性运算求解;对【解答过程】因为点N满足B1N=xB1则点N在正方形A1又因为CC1∥BB1,则异面直线BN与可得B1N=BB1⋅tan∠NBB1所以A错误;因为AM且λ∈[0,1],所以点M在线段A1因为AA1⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD又因为ABCD为正方形,则AC⊥BD,AA1∩AC=A,AA1,AC⊂平面且CM⊂平面AA1C1C因为MN≥MB1-又因为当MB1⊥A1C1结合对称性可知:当M是A1C1则B1N=x(即x=y=66,所以x+y=6当λ=1时,则AM=AA1+与AM垂直的平面,即与体对角线AC1垂直的平面因为BD⊥平面AA1C1C,且A同理可证:A1且BD∩A1D=D,BD,A1D⊂平面而与平面A1BD平行且面积最大的截面应当过正方体的中心,此时截面为边长是所以截面面积的最大值为34×2故选:BCD.37.(2023下·河南驻马店·高二统考期末)如图,平行六面体AC1中,∠A1AD=∠A1AB=45°,AD=AB,

A.平面ACC1B.若A1OC.AD.若∠BAD=60°,则cos【解题思路】对于A,由题意可得四边形ABCD为菱形,则可得BD⊥AC,再计算BD⋅AA1,可得BD⊥AA1,从而得BD⊥平面ACC1A1,再利用面面垂直的判定定理可得结论;对于B,连接A1C,可得A1C⊥A【解答过程】对于A,因为在平行四边形ABCD中,AD=AB,所以四边形ABCD为菱形,所以BD⊥AC,因为∠A1AD=∠所以AD⋅AA因为BD=AD-AB,所以BD⊥AA因为AA1∩AC=A,AA1,AC⊂平面因为BD⊂平面BDD1B1,所以平面ACC对于B,连接A1C,因为A1O=所以△AA1C为直角三角形,即A1C⊥AA1因为由选项A知BD⊥平面ACC1A1,A1因为BB1∩BD=B,BB1,BD⊂平面所以平行六面体的体积V=2V三棱柱ADB-对于C,因为四边形ABCD为平行四边形,所以O为BD的中点,所以AO=12AB+对于D,设AB=a,AA1=b,因为在菱形ABCD中,∠BAD=60°所以cos∠A1故选:ABD.

38.(2023下·辽宁朝阳·高二校联考期末)如图,在三棱锥P-ABC中,△PAB和△ABC均为边长为2的等边三角形,则下列说法正确的是(

A.PC⊥ABB.当三棱锥P-ABC的体积最大时,三棱锥P-ABC的外接球的体积为2C.当二面角P-AB-C的余弦值为13时,D.若二面角P-AB-C的大小为θ,且θ∈[π3,2π3【解题思路】取AB的中点D,连接DP,DC,利用线面垂直的判断判断A;确定三棱锥体积最大时图形位置,并求出球半径计算判断B;利用空间向量数量积判断C;求出异面直线夹角余弦的函数关系求解判断D作答.【解答过程】在三棱锥P-ABC中,△PAB和△ABC均为边长为2的等边三角形,取AB的中点D,连接DP,DC,如图,则DP⊥AB,DC⊥AB,

又DP∩DC=D,DP,DC⊂平面DPC,则AB⊥平面DPC,又PC⊂平面DPC,所以AB⊥PC,A正确;AB⊂平面ABC,则有平面DPC⊥平面ABC,又平面DPC∩平面ABC=CD,于是点P在平面ABC上的射影在直线CD上,点P到平面ABC的距离h=PDsin当且仅当∠PDC=90∘时取等号,而△ABC面积为定值,即h最大时三棱锥此时平面PAB⊥平面ABC,且PD⊥平面ABC,CD⊥平面ABP,令△ABC,△ABP的中心分别为O1三棱锥P-ABC外接球球心为O,则OO1⊥平面ABC,OO2四边形OO1DO2因此三棱锥P-ABC的外接球半径R=C所以三棱锥P-ABC的外接球的体积V=43π由选项A知,∠PDC为二面角P-AB-C的平面角,即cos∠PDC=因为PB=DB=-1+3cos∠PDC=0,因此PB⊥AC,二面角P-AB-C的大小为θ,即∠PDC=θ,于是PBDB⋅DA-DB⋅DC-则cosα=|cos〈PB,CA〉|=|PB⋅因此|-1+3cosθ|∈[0,52],则cosα∈[0,58故选:ACD.39.(2023上·辽宁朝阳·高二校考期末)已知⊙C1:x2A.⊙C1与⊙CB.当θ=π4时,直线x+y-2=0是C.若M,N分别是⊙C1与⊙C2D.过点C1作⊙C2的两条切线,切点分别是P,Q,则四边形【解题思路】根据圆心距和半径之间的关系可判断A;计算圆心到直线的距离可判断B;结合两圆外切求得MN的最大值判断C;求出弦长即可求得四边形C1P【解答过程】由题意知⊙C1的圆心C10,0,半径r1=1,⊙C所以⊙C1与⊙C2相外切,有当θ=π4时,点C1到直线x+y-即⊙C点C2到直线x+y-2=0即⊙C所以直线x+y-2=0是⊙C1与由于⊙C1与⊙C2相外切,故MN的最大值为连接C2P,C根据勾股定理可得C1

所以四边形C1PC2Q的面积故选:BD.40.(2023上·辽宁鞍山·高二鞍山一中校联考期末)过直线kx+y+4=0(k>0)上一点M作圆C:x2+y2-2y=0的两条切线.切点分别为A,B,若四边形A.k=2 B.∠AMB的最大度数为60°C.直线AB必过点-25,45【解题思路】由圆的切线的性质可得四边形MACB的周长l=2MC2-1+2,再求MC的最小值,结合条件列方程求k,判断A,求∠AMB的余弦及其最小值,结合余弦函数性质求∠AMB的最大度数,判断B,求过点M,A,C,B的圆的方程,再求其与圆C的公共弦方程,确定其所过定点坐标,判断C,利用等面积法可得AB【解答过程】因为方程x2+y所以圆x2+y2-2y=0所以CA=因为MA,MB为圆x2+y所以MA⊥CA,MB⊥CB,所以MA=MB,如图四边形MACB的周长l=2MA因为四边形MACB周长的最小值是6,所以MC的最小值为5,所以点C到直线kx+y+4=0(k>0)的距离为5,所以k×0+1+4k所以k=2,A正确;∠AMB=2∠AMC,sin∠AMC=所以cos∠AMB=所以当MC取最小值5时,cos∠AMB取最小值为3即cos∠AMB又余弦函数y=cosx在所以∠AMBmax<60因为MA⊥CA,MB⊥CB,所以点M,A,C,B四点共圆,且线段MC为该圆的直径,设Ma,-2a-4过点M,A,C,B的圆的方程为x-a化简可得x2因为圆x2-ax+y将圆x2-ax+yax-2a+5化简可得ax-2y+2故直线AB的方程为ax-2y+2又由x-2y+2=0-5y+4=0可得x=-所以直线AB必过点-25,因为△AMC的面积S=1所以AB=所以当MC取最小值5时,AB取最小值为455,故选:ACD.41.(2022上·重庆·高二校联考期末)设圆O:x2+y2=1与y轴的正半轴交于点A,过点A作圆О的切线为l,对于切线l上的点B和圆ОA.若∠ABO=30°,则点B的坐标为3B.若OB=2,则C.若∠OBC=30°,则OBD.若∠ABC=60°,则OB【解题思路】对A:在直角三角形OAB中即可求解;对B:当BC与圆О相切时,∠OBC最大;当B、O、C三点共线时,∠OBC最小,分两种情况讨论即可;对C、D:当BC与圆О相切时,∠OBC最大,即∠ABC最大,此时∠ABC=2∠OBC,分析点B在点-3,1和3【解答过程】解:对A:若∠ABO=30°,在直角三角形OAB中,由OA=1可得AB=3,所以点B的坐标为3,1或对B:当BC与圆О相切时,∠OBC最大,此时在直角三角形OCB中,因为OB=2,OC=1,所以易得∠OBC=30∘;当B、O、C三点共线时,∠OBC最小,此时∠OBC=0对C、D:当BC与圆О相切时,∠OBC最大,即∠ABC最大,此时∠ABC=2∠OBC,当OB=2时,∠ABC=60∘,∠OBC=30∘.当点B在点-3,1和3,1之间变动时,∠ABC≥60∘,∠OBC≥30∘,所以若故选:BD.42.(2023下·福建厦门·高二统考期末)在平面直角坐标系xOy中,F1-1,-1,F21,1,动点P满足A.P的轨迹方程为x24+y22C.△PF1F2的面积的最大值为2 D【解题思路】由动点满足的条件可求轨迹方程,由椭圆定义知轨迹是以F1,F2【解答过程】对于A,设P(x,y),则x+12+y+12+x-1对于B,由椭圆定义知P的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,故F对于C,因为长半轴a=2,半焦距c=2,所以短半轴b=当点P在短轴顶点上,∠F1PF2=90°对于D,联立方程3x2+3由Δ=-8m2+24≥0,得-故选:BCD.43.(2023下·安徽黄山·高二统考期末)已知抛物线C:y2=4x,过焦点F的直线交抛物线于A,B两点,分别过A,B作准线l的垂线,垂足为A1,B1A.AB.若AF=3,则ΔAOFC.若M为抛物线C上的动点,则MFMQ的取值范围为D.若∠AQB=60∘,则直线AB的倾斜角α【解题思路】对于A,由抛物线的性质可知∠A1FA=∠A1对于B,由AF=3,及S对于C,当直线MQ与抛物线相切时,∠MQO最大,此时cos∠MQO最小,设直线MQ的方程为x=my-1,代入抛物线的方程可得y2=4对于D,连接AQ,BQ,可得∠AQA1+∠BQB1【解答过程】对于A,由抛物线的性质可知AA1=AF,BB1又因为AA1//BB所以∠A1FA=∠则有∠A1FB1对于B,设AxA,yA,由AF代入抛物线的方程可得yA2=2×4,可得|yA

对于C,过M作MM'垂直于准线于M'由抛物线的性质可得MF=MM',所以当直线MQ与抛物线相切时,∠MQO最大,此时cos∠MQO设直线MQ的方程为x=my-1,代入抛物线的方程可得y2=4my-1,即y2-4my+4=0,由Δ=16m2-16=0当点M与原点重合时cos∠MQO=1,此时MF=MQ则22≤cos∠MQO≤1,所以对于D,由焦点F1,0,设直线AB的方程为x=ty+1,代入抛物线的方程可得y2=4设Ax1,y1,B则y1+y2=4t,y连接AQ,BQ,可得∠AQA则tan整理可得y即2⋅t2+1则直线AB的斜率为k=±22,即tanα=±22故选:ACD.44.(2023下·广东广州·高二统考期末)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的左、右焦点分别为F1、F2,左、右顶点分别为AA.双曲线C的渐近线方程为y=±B.若PF1⊥PFC.分别以线段PF1、D.∠P【解题思路】通过kPA1⋅kPA2=3求得b2a2,从而求得双曲线的渐近线方程,由此判断A【解答过程】对于A选项,设点Px,y,则y因为A1-a,0、A2由b2a2=3,得ba=3对于B选项,因为ca=1+根据双曲线的定义可得PF又因为PF1⊥PF2由PF12即4a2+24=16a2对于C,设PF1的中点为O1,O为原点.因为O、O1分别为所以OO

则可知以线段PF1、A1对于D,当点P在第一象限时,设点Px0,y0因为渐近线方程为y=±3所以∠PA1F当∠PF2A1=所以,c2a2-y此时,△PA1F2为等腰直角三角形,则当∠PA1F2∈所以tan=2因为2∠PA1F当点P在第四象限时,同理可得∠PF综上可知,D对.故选:ACD.45.(2023下·安徽亳州·高二亳州二中校考期末)已知等比数列an的前n项积为Tn,a1>0,公比A.当n=2023时,TnB.aC.存在n<1012,使得aD.当n=1012时,Tn【解题思路】根据题意结合等比数列的性质以及单调性逐项分析判断.【解答过程】对于选项B:因为a1>0,q>1,所以又因为a1a2⋯a对于选项A、D:因为a1所以a1a2又因为a1a2024则a1012a1013且a1>0,q>1,可知数列当n≤1012时,an≤a1012<1所以当n=1012时,a1a2⋯a对于选项C:因为数列an是单调递增数列,且当n<1012时,a所以anan+1<故选:BD.46.(2023上·江苏扬州·高二统考期末)已知数列an的前n项和为Sn,a1=1,aA.aB.数列a2k-1+3k∈C.对于任意的k∈N*D.Sn>1000的最小正整数n【解题思路】根据题设的递推关系可得a2k-a2k-1=1,a2k+1-2【解答过程】由题设可得a2k因为a1=1,a2所以a2k+2-a所以a2k+2+2=2a2k+2所以a2k+2+2a所以a2k+2=4×2k-1即a2k=2k+1又a2k-1=2所以a2k+1+3a2k-1+3=2,即aS=2aS15故Sn>1000的最小正整数n的值为15,故D故选:ABD.47.(2023下·江西·高二统考期末)“内卷”是一个网络流行词,一般用于形容某个领域中发生了过度的竞争,导致人们进入了互相倾轧、内耗的状态,从而导致个体“收益努力

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