广东省梅州市2021-2022学年高二上学期期末数学试题(解析版)

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【小问1详解】
解:设圆M的方程为 ,则圆心
依题意得 ,解得 .
所以圆M的方程为 .
【小问2详解】
解:设 , ,依题意得 ,得 .
点 为圆M上的动点,得 ,
化简得P的轨迹方程为 .
19.某牧场今年初牛的存栏数为1200,预计以后每年存栏数的增长率为8%,且每年年底卖出100头牛,设牧场从今年起每年年初的计划存栏数依次为 , , ….(参考数据: , , .)
则 .所以 .ຫໍສະໝຸດ 20.如图,在正方体 中,E,F,G,H,K,L分别是AB, , , , ,DA各棱的中点.
(1)求证:E,F,G,H,K,L共面:
(2)求证: 平面EFGHKL;
(3)求 与平面EFGHKL所成角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析;(3) .
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,求出各点的坐标;
即 .
故选:A
二、多项选择题
9.若 ,方程 表示的曲线可以是()
A.直线B.圆C.椭圆D.双曲线
【答案】ACD
【解析】
【分析】对 分类讨论,分别求出所对应的曲线方程,即可判断;
【详解】解:当 ,即 时, ,得 表示垂直 轴的直线,故A正确;
当 时, ,方程 表示椭圆,故C正确;
当 时, ,方程 表示双曲线,故D正确;
, ,
.
所以 ,
所以 与平面EFGHKL所成角的余弦值为 .
21.如图 , 分别是椭圆C: 左,右焦点,点P在椭圆C上, 轴,点A是椭圆与x轴正半轴的交点,点B是椭圆与y轴正半轴的交点,且 , .
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知M,N是椭圆C上的两点,若点 , ,试探究点M, ,N是否一定共线?说明理由.
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量运算求得正确答案.
【详解】 .
故选:B
8.设函数 , , ,则()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数得出 在 的单调性,进而由单调性得出大小关系.
【详解】因为 ,所以 在 上单调递增.
因为 ,所以 ,而 ,所以 .
因为 ,且 ,所以 .
故选:ACD.
10.若 构成空间的一个基底,则下列向量共面的是()
A. , , B. , , C. , , D. , ,
【答案】ABD
【解析】
【分析】逐项判断各选项的向量是否不共面,从而可得正确的选项.
【详解】对于A,因为 ,故 , , 共面;
对于B,因为 ,故 , , 共面;
对于D,因为 ,故 , , 共面;
梅州市高中期末考试试卷高二数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上.
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.
3.作答必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
【小问1详解】
解:因为某牧场今年初牛的存栏数为1200,预计以后每年存栏数的增长率为8%,且每年年底卖出100头牛,
所以 ,且 .
【小问2详解】
解:将 化成 ,
因为
所以比较的系数,可得 ,解得 .
所以(1)中的递推公式可以化为 .
【小问3详解】
解:由(2)可知,数列 是以 为首项,1.08为公比的等比数列,
【解析】
【分析】(1)求出导函数 ,由 得增区间,由 得减区间;
(2)说明直线方向向量与平行的法向量垂直后可得.
【详解】(1)解: 的定义域为R,

,解得 , .
当 或 时, ,
当 时, .
所以 的单调减区间为 和 ,单调增区间为 .
(2)证明:在直线a上取非零向量 ,
因为 ,所以 是直线l的方向向量,
(1)写出一个递推公式,表示 与 之间的关系;
(2)将(1)中的递推关系表示成 的形式,其中k,r为常数;
(3)求 的值(精确到1).
【答案】(1)
(2)
(3)10626
【解析】
【分析】(1)根据题意,建立递推关系即可;
(2)利用待定系数法求解得 .
(3)利用等比数列求和公式,结合已知数据求解即可.
【答案】(1)
(2)不一定共线,理由见解析
【解析】
【分析】(1)由椭圆定义可得a,利用 ∽△BOA可解;
(2)考察 轴时的情况,分析可知M, ,N不一定共线.
【小问1详解】
由题意得 , ,
设 , ,
代入椭圆C的方程得,
,可得 .
可得 .
由 , ,所以 ∽△BOA,
所以 ,即 ,可得 .
又 , ,得 .
考点:等差数列的性质.
6.直线 与圆 的位置关系是()
A.相切B.相交C.相离D.不确定
【答案】B
【解析】
【分析】直线恒过定点 ,而此点在圆的内部,故可得直线与圆的位置关系.
【详解】直线 恒过定点 ,
而 ,故点 在圆的内部,
故直线与圆 位置关系为相交,
故选:B.
7.如图,空间四边形OABC中, , , ,点M在 上,且 ,点N为BC中点,则 ()
A B.0C.1D.2
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间向量垂直的性质进行求解即可.
【详解】因为 ,所以 ,因此有 .
故选:C
3.设函数 在R上可导,则 ()
A. B. C. D.以上都不对
【答案】B
【解析】
【分析】根据极限的定义计算.
【详解】由题意 .
故选:B.
4.小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间,后为了赶时间加快速度行驶.与以上事件吻合得最好 图象是( )
对于C,把截面 补形为四边形 ,由等腰梯形计算其面积判断;
对于D,利用反证法判断.
【详解】对于A,因为 ,若 ,则 ,从图中可以看出, 与 相交,但不垂直,所以A错误;
对于B,如图所示,取 的中点 ,连接 、 ,则有 , ,
∵ , ,∴平面 ∥平面 .
又∵ 平面 ,∴ ∥平面 ,故选项B正确;
对于C,如图所示,连接 , ,延长 , 交于点 ,
故选:BD
12.正方体 的棱长为 , , , 分别为 , , 的中点.则( )
A.直线 与直线 垂直B.直线 与平面 平行
C.平面 截正方体所得的截面面积为 D.点 与点 到平面 的距离相等
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,利用线线平行,将 与 的位置关系转换为判断 与 的位置关系;
对于B,作出辅助线:取 的中点 ,连接 、 ,然后利用面面平行判断;
(2)当 时,若 恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,利用切线平行求出a,即可求出切线方程;
(2)先把已知条件转化为 ,令 , ,利用导数求出 的最小值,即可求出实数a的取值范围.
【详解】(1) ,故 ,而 ,故 ,故 ,解得: ,故 ,故 的切线方程是: ,
设 是平面的一个法向量,因为 ,所以 .
又 ,所以 .
18.已知圆M经过原点和点 ,且它的圆心M在直线 上.
(1)求圆M的方程;
(2)若点D为圆M上的动点,定点 ,求线段CD的中点P的轨迹方程.
【答案】(1) .
(2) .
【解析】
【分析】(1)设圆M的方程为 ,由已知条件建立方程组,求解即可;
(2)设 , ,依题意得 .代入圆M的方程可得点P的轨迹方程.
即 ;
(2)当 时, 恒成立,等价于 ,
令 , .则 ,
令 ,解得: ;令 ,解得: ;
所以 在 上单减,在 上单增,
所以 ,所以 .
即实数a的取值范围为 .
则 ,当且仅当 共线时等号成立,
故 的最小值为3,
故答案为:3.
16.平面内n条直线两两相交,且任意三条直线不过同一点,将其交点个数记为 ,若规定 ,则 , , _________, _________,(用含n的式子表示)
【答案】①.6;②. .
【解析】
【分析】利用第 条直线与前 条直线相交有 个交点得出 与 的关系后可得结论.
故选:BC﹒
三、填空题
13.双曲线 的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【详解】∵双曲线的方程为
∴ ,


故答案为
14.某个弹簧振子在振动过程中的位移y(单位:mm)与时间t(单位:s)之间的关系为 ,则当 s时,弹簧振子的瞬时速度为_________mm/s.
【答案】0
【解析】
【分析】根据题意得 ,进而根据导数几何意义求解 时的导函数值即可得答案.
对于C,若 , , 共面,则存在实数 ,使得:,
,故 共面,
这与 构成空间的一个基底矛盾,
故选:ABD
11.已知函数 ,下列说法正确的有()
A. B. 只有一个零点
C. 有两个零点D. 有一个极大值点
【答案】BD
【解析】
【分析】根据解析式得出 ;由 判断BC;由导数判断D.
【详解】 ,故A错误; ,即函数 只有一个零点,故B正确,C错误; , , ,即函数 在 上单调递增,在 上单调递减,即 有一个极大值点,故D正确;
(1)用向量的坐标运算证明向量共面,进而证明点共面;
(2)利用向量的数量积的坐标运算证明 , 即可;
(3)确定平面EFGHKL的一个法向量,利用空间距离的向量计算公式求得答案.
【小问1详解】
证明:以D为原点,分别以DA,DC, 所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
不妨设正方体的棱长为2.
则 , , , , , , , .
【详解】解:因为 ,
所以求导得 ,
所以根据导数的几何意义得该振子在 时的瞬时速度为 ,
故答案为: .
15.已知点F是抛物线 的焦点,点 ,点P为抛物线上的任意一点,则 的最小值为_________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据抛物线 定义可求最小值.
【详解】如图,过 作抛物线准线 的垂线,垂足为 ,连接 ,
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先研究四个选项中图象的特征,再对照小明上学路上的运动特征,两者对应即可选出正确选项.
【详解】考查四个选项,横坐标表示时间,纵坐标表示的是离开学校的距离,由此知,此函数图象一定是下降的,由此排除A;
再由小明骑车上学,开始时匀速行驶可得出图象开始一段是直线下降型,又途中因交通堵塞停留了一段时间,故此时有一段函数图象与x轴平行,由此排除D,
4.考生必须保持答题卡的整洁考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.
一、单项选择题
1.直线 的倾斜角为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由直线方程得斜率,再得倾斜角.
【详解】由题意直线斜率为1,而倾斜角大于或等于 且不大于 ,所以倾斜角为 .
故选:A.
2.已知空间向量 , ,若 ,则实数 的值是().
可得 , , , , , .
可得 , ,
, , ,
所以 , , , , 共面,又它们过同一点E,
所以E,F,G,H,K,L共面.
【小问2详解】
证明:由(1)得 , ,

故 , ,又 ,
所以 平面LEF,即 平面EFGHKL.
【小问3详解】
由(2)知, 是平面EFGHKL的一个法向量,
设 与平面EFGHKL所成角为 ,
∵ , 分别为 , 的中点,∴ ,
∴ 、 、 、 四点共面,∴截面即为梯形 .
∵ ,∴ ,即 ,∴
又 ,∴ 即 , ,
∴等腰△ 的高 ,梯形 的高为 ,
∴梯形 的面积为 ,故选项C正确;
对于D,假设 与 到平面 的距离相等,即平面 将 平分,则平面 必过 的中点,
连接 交 于 ,而 不是 中点,则假设不成立,故D错.
之后为了赶时间加快速度行驶,此一段时间段内函数图象下降的比较快,由此可确定C正确,B不正确.
故选C.
【点睛】本题考查函数的表示方法,关键是理解坐标系的度量与小明上学的运动特征,属于基础题.
5.等差数列 的前 项和 ,若 ,则
A.8B.10C.12D.14
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:假设公差为 ,依题意可得 .所以 .故选C.
所以椭圆C的方程为 .
【小问2详解】
当 轴时, ,设 , ,

由已知条件和方程 ,可得 ,
整理得, ,
解得 或 .
由于 ,所以当 时,点M, ,N共线;
所以当 时,点M, ,N不共线.
所以点M, ,N不一定共线.
22.已知函数 , .
(1)若函数 与 在x=1处的切线平行,求函数 在 处的切线方程;
【详解】第4条直线与前三条直线有3个交点,因此 ,同理 ,
由此得到第 条直线与前 条直线相交有 个交点,所以 ,

所以 .
故答案为:6; .
四、解答题
17.(1)求函数 的单调区间.
(2)用向量方法证明:已知直线l,a和平面 , , , ,求证: .
【答案】(1) 的单调减区间为 和 ,单调增区间为 ;(2)证明见解析.
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