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2022-2023學(xué)年天津市寧河區(qū)蘆臺高二上學(xué)期期末質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)試題一、單選題1.橢圓上一點到一個焦點的距離為7,則點到另一個焦點的距離為(
)A.5 B.3 C.4 D.7【答案】B【分析】利用橢圓的定義即可求解.【詳解】設(shè)橢圓的左右焦點分別為,由定義可知:,因為橢圓方程為,所以,則,由題意知點到一個焦點的距離為7,則點到另一個焦點的距離為,故選:.2.已知等差數(shù)列滿足,則其前項之和為(
)A.90 B.180 C.99 D.81【答案】A【分析】設(shè)等差數(shù)列的公差為,由等差數(shù)列的通項公式和前項和公式即可求解.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,則由,得:,又其前項之和,故選:A.3.雙曲線的漸近線方程是(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,即可直接求出其漸近線方程.【詳解】∵雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,∴雙曲線的焦點在軸,,,且雙曲線的漸近線方程為,即.故選:C.4.如圖,在三棱錐中,點N為棱的中點,點M在棱上,且滿足,設(shè),則(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】利用空間向量的線性運算即可求解.【詳解】因為點為棱的中點,且,所以.故選:.5.設(shè),則“”是“直線與直線”平行的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充分必要條件 D.即不充分也不必要條件【答案】C【分析】化簡求出直線與直線平行的充要條件,注意重合的情況,從而與判斷.【詳解】直線與直線:平行,;或;當(dāng)時,直線與直線重合,故不符合題意,,則“”是“直線:與直線平行”的充分必要條件.故選:C.6.記等比數(shù)列的前項和為,若,,則(
)A.12 B.18 C.21 D.27【答案】C【分析】根據(jù)等比數(shù)列的性質(zhì),可知等比數(shù)列的公比,所以成等比數(shù)列,根據(jù)等比的中項性質(zhì)即可求出結(jié)果.【詳解】因為為等比數(shù)列的前項和,且,,易知等比數(shù)列的公比,所以成等比數(shù)列所以,所以,解得.故選:C.7.已知拋物線的準(zhǔn)線是圓與圓的公共弦所在的直線,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)給定條件,求出兩個圓的公共弦所在的直線方程,再求出拋物線方程作答.【詳解】將兩圓、的方程相減得:,顯然圓的圓心到直線距離1小于其半徑2,圓的圓心到直線距離小于其半徑,因此直線是圓與圓的公共弦所在的直線,即拋物線的準(zhǔn)線,所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.故選:C8.在公差不為零的等差數(shù)列中,依次成等比數(shù)列,前7項和為49,則數(shù)列的通項等于(
)A.n B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)已知條件及等比中項,利用等差數(shù)列的前項和公式及等差數(shù)列的通項公式即可求解.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,則因為依次成等比數(shù)列,所以,即,即,解得或(舍),因為等差數(shù)列的前7項和為49,所以,即,聯(lián)立,得,,所以數(shù)列的通項公式為.故選:C.9.設(shè),為橢圓與雙曲線的公共的左右焦點,它們在第一象限內(nèi)交于點M,是以線段為底邊的等腰三角形,且.若橢圓的離心率,則雙曲線離心率取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)條件得到,結(jié)合橢圓的定義和離心率公式得到,求得的取值范圍,再由雙曲線的定義和離心率公式得到雙曲線的離心率,即可求解.【詳解】因為,為橢圓與雙曲線的公共的左右焦點,是以線段為底邊的等腰三角形,且,所以設(shè)(),因為橢圓的離心率,即,解得:,由于點在第一象限,所以雙曲線的離心率,因為,則,即,所以雙曲線的離心率取值范圍是.故選:D.二、雙空題10.已知拋物線()上一點到其焦點的距離為.拋物線C的方程為____________;準(zhǔn)線方程為____________.【答案】
【分析】根據(jù)拋物線的性質(zhì)得到其焦點為,準(zhǔn)線方程為(),結(jié)合條件得到,即可求解.【詳解】因為拋物線(),所以拋物線的焦點,準(zhǔn)線方程為(),由于拋物線上的點到其焦點的距離為,則有,解得:,所以拋物線C的方程為,準(zhǔn)線方程為,故答案為:;.三、填空題11.已知數(shù)列滿足,則____________.【答案】2【分析】首先根據(jù)數(shù)列的遞推公式,確定數(shù)列的前幾項,由此確定數(shù)列的周期,再求.【詳解】因為,所以,,,,所以數(shù)列是周期為3的數(shù)列,.故答案為:212.設(shè)橢圓的兩個焦點分別為,,過作橢圓長軸的垂線交橢圓于點,若為等腰直角三角形,則橢圓離心率等于__________.【答案】【詳解】設(shè)到位于軸上方,坐標(biāo)為,∵為等腰直角三角形,∴,即,即,∵,∴,,∴.13.?dāng)?shù)列的前n項和為,若,則____________.【答案】【分析】利用裂項相消法求和.【詳解】因為,所以.故答案為:14.在長方體中,,,,點為的中點,則點到平面的距離為____________.【答案】##【分析】作出長方體,建立空間直角坐標(biāo)系,求出平面的法向量及向量,由空間向量求點到平面的距離方法,即可求解.【詳解】作出長方體,以為原點,建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系:因為,,,點為的中點,所以,,,,,,,設(shè)平面的法向量,則有,令,取,所以點到平面的距離,故答案為:.15.若直線與曲線有公共點,則的取值范圍是____________.【答案】【分析】作出圖形,考查直線過點以及直線與曲線相切時實數(shù)的值,數(shù)形結(jié)合可得出實數(shù)的取值范圍.【詳解】由,可得,整理可得,即,其中,故曲線表示圓的下半圓,作出直線與曲線的圖形如下圖所示:當(dāng)直線過點時,,當(dāng)直線與曲線相切時,,圓的圓心坐標(biāo)為,半徑為.由題意,可得,且,解得,結(jié)合圖形可知,當(dāng)時,直線與曲線有公共點,因此b的取值范圍為.故答案為:.四、解答題16.已知圓的圓心在直線上,且與直線:相切于點.(1)求圓的方程;(2)求過點與圓相切的直線方程.【答案】(1);(2)或.【分析】(1)先得到過點且與直線:垂直的直線方程,與聯(lián)立求得圓心即可;(2)若過點的直線斜率不存在,即直線是判斷,若過點的直線斜率存在,設(shè)直線方程為,再根據(jù)直線與圓相切求解.【詳解】(1)過點與直線:垂直的直線的斜率為,所以直線的方程為,即.由,解得.所以.故圓的方程為:.(2)①若過點的直線斜率不存在,即直線是,與圓相切,符合題意;②若過點的直線斜率存在,設(shè)直線方程為,即,若直線與圓相切,則有,解得.此時直線的方程為,即.綜上,切線的方程為或.17.已知為等差數(shù)列,前項和為,是首項為2的等比數(shù)列,且公比大于0,,,.(Ⅰ)求和的通項公式;(Ⅱ)求數(shù)列的前項和為.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)根據(jù)等比數(shù)列的通項公式可計算得到公比的值,再根據(jù)等差數(shù)列的通項公式和求和公式可列出方程組,解出首項和公差的值,即可求得和的通項公式;(Ⅱ)先根據(jù)第(Ⅰ)題的結(jié)論得到數(shù)列的通項公式,然后運用錯位相減法求出前項和.【詳解】(Ⅰ)由題意,設(shè)等差數(shù)列的公差為,等比數(shù)列的公比為,則.故,解得,由題意,得,解得.;.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,.,①,②①②,得..【點睛】關(guān)鍵點點睛:已知等差等比數(shù)列求通項公式,主要方法是解方程組,等差等比數(shù)列相乘的形式的數(shù)列求和,利用錯位相減法處理即可,屬于中檔題.18.如圖,在四棱錐中,底面是邊長為4的正方形,是等邊三角形,平面,E,F(xiàn),G,O分別是的中點.(1)求證:平面;(2)求平面與平面的夾角的大小;(3)線段上是否存在點M,使得直線與平面所成角為,若存在,求線段的長;若不存在,說明理由.【答案】(1)證明見解析(2)(3)不存在,答案見解析【分析】(1)先證、,即可由線線垂直證線面垂直;(2)以O(shè)點為原點分別以O(shè)A,OG,OP所在直線為x軸,y軸?z軸建立空間直角坐標(biāo)系,分別求出平面,平面的法向量,即可由法向量的夾角得出兩平面的夾角;(3)設(shè),,求出,可得,整理得,由,方程無解,即可得不存在這樣的點M【詳解】(1)證明:因為是正三角形,O是的中點,所以.又因為平面平面,所以.平面,所以面.(2)以O(shè)點為原點分別以、、所在直線為x軸、y軸、z軸建立空間直角坐標(biāo)系.則,設(shè)平面的法向量為,所以,即,令,則又平面的法向量,所以.所以平面與平面所成角為.(3)假設(shè)線段上存在點M,使得直線與平面所成角為,則直線與平面法向量所成的夾角為,設(shè),,所以所以,整理得,,即不存在這樣的點M.19.已知點F為橢圓的右焦點,A為橢圓的左頂點,橢圓的離心率為,連接橢圓的四個項點得到的菱形的面積為4.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè)過點A作斜率為k的直線交橢圓于另一點B,①求的取值范圍;②若,求k的值.【答案】(1)(2)①;②【分析】(1)利用和可得到,由題意可得到,聯(lián)立可求得,即可求得答案;(2)①設(shè)點,求出,利用數(shù)量積可得到,結(jié)合即可求解;②設(shè)直線l的方程為,與橢圓聯(lián)立得到一元二次方程,利用韋達定理可得到的坐標(biāo),再利用兩點距離公式即可求解【詳解】(1)由,得,再由,解得,由橢圓的四個頂點得到的菱形的面積為4可得,即,解方程組,解得,所以橢圓的方程為;(2)①由(1)可得,所以根據(jù)題意可得,設(shè)點,則∴由題意得,所以,,即的取值范圍為;②由①可知,由題意可知直線的斜率存在,設(shè)直線l的斜率為k,則直線l的方程為,于是A、B兩點的坐標(biāo)滿足方程組,消去y并整理得,,所以,得,從而,所以,兩邊平方可得整理得,即,解得,滿足,
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