河南省许昌市2022-2023学年高二上学期期末文科数学试题
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加油!有志者事竟成
答卷时应注意事项
1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;
3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;
4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;
5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;
6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;
7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好! 经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!
1
XCS2022—2023学年第一学期期末教学质量检测
高二文科数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将答题卡交回.
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. 已知直线过,且
,则直线的斜率为( )
1l
()()
2,3,4,0A B -12l l ⊥2l A.
B. C.
D. 23
23
-
12
12
-
【答案】B 【解析】
【分析】利用,求出直线斜率,利用可得斜率乘积为,即可求解. 3(2,)A -(4,0)B 1l 12l l ⊥1-【详解】设直线斜率为,直线斜率为, 1l 1k 2l 2k 因为直线过,, 1l 3(2,)A -(4,0)B 所以斜率为, 1l 1303
242
k --=
=-因为,所以, 12l l ⊥121k k ×=-所以,即直线的斜率为.
223
k =-2l 23-故选:B.
2. 抛物线上一点M 到焦点的距离为,则M 到y 轴距离为 24(0)=>y px p a A. B.
C. D.
a p -a p +2
p
a -
2a p +【答案】A 【解析】
【分析】由抛物线定义可知,抛物线上任一点到焦点的距离与到准线的距离是相等的,已知,则
MF a =
M 到准线的距离也为,即点M 的横坐标,进而求出x . a x p a +=【详解】∵抛物线,抛物线的准线方程为, 24y px =x p =-设,由抛物线定义可知, , (,)M x y MF x p a =+=∴. x a p =-故选:A.
3. 如图,在正三棱柱中,若则与所成角的大小为( )
111ABC A B C -1AB =
1AC 1B C
A. B. C. D.
135 105 90 60 【答案】C 【解析】
【分析】分别取的中点,连接,把异面直线与所成的角转111,,CC B C AC ,,D E F ,,DE DF EF 1AC 1B C 化为直线与所成的角,在中,结合余弦定理,即可求解. DE DF DEF 【详解】如图所示,分别取的中点,连接, 111,,CC B C AC ,,D E F ,,DE DF EF 可得且,
1//DE B C 1//DF AC 所以异面直线与所成的角,即为直线与所成的角,设, 1AC 1B C DE DF EDF θ∠=
因为三棱柱为正三棱柱,且,
111ABC A B C -1AB =
不妨设 14,AB BB ==
在直角中,可得 CDF DF ===
在直角中,可得,
1C DE △DE =
==再取的中点,连接,可得, BC M ,EM FM 1//EM BB 因为底面,所以底面,
1BB ⊥ABC EM ⊥ABC
在直角中,可得,
EFM △EF ===
所以,所以, 222cos 02DE DF EF DE DF θ+-=
==⋅90θ= 所以异面直线与所成的角为. 1AC 1B C 90 故选:C.
4. 函数的导函数的图象如图所示,则( )
()f x ()f x '
A. 为函数的零点 1x =()f x
B. 是函数的最小值 ()3f -()f x
C. 函数在上单调递减 ()f x ()1,3
D. 为函数的极大值点 3x =()f x 【答案】C 【解析】
【分析】根据的图象,得到函数的单调区间,结合函数的单调性,极值点和极值,以及零点()f x '()f x 的概念,逐项判定,即可求解. 【详解】由的图象,可得:
()f x '当时,,单调递减;
(,3)x ∈-∞-()0f x '<()f x
当时,,单调递增; (3,1)x ∈-()0f x ¢>()f x 当时,,单调递减; (1,3)x ∈()0f x '<()f x 当时,,单调递增,
(3,)x ∈+∞()0f x ¢>()f x A 中,是函数的一个极大值点,不一定是函数的零点,所以A 不正确; 1x =()f x B 中,是函数一个极小值,不一定是函数的最小值,所以B 错误; ()3f -()f x ()f x C 中,函数在上单调递减,所以C 正确; ()f x ()1,3D 中,为函数的极小值点,所以D 错误. 3x =()f x 故选:C.
5. 以点为圆心,且与轴相切的圆的标准方程为( ) ()3,4A y A. 22(3)(4)16x y ++-=B. 22(3)(4)16x y -++=C. 22(3)(4)9x y -+-=D. 22(3)(4)9x y -++=【答案】C 【解析】
【分析】根据题中条件,得到圆的半径,进而可得圆的方程. 【详解】以点为圆心,且与轴相切的圆的半径为, (3,4)A y 3故圆的标准方程是. ()()2
2
349x y -+-=故选:C. 6. 已知下列命题
①已知向量,则;
,,a b c
()
+⋅=⋅+⋅ a b c a c b c ②已知向量,则;
,a b 0a b a b ⊥⇔⋅= ③已知向量共线,则与共线;
,a b 3a b + a ④已知是平面内的两条相交直线.若,则. ,m n α,l m l n ⊥⊥l α⊥其中正确的命题的个数为( )
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
【答案】D 【解析】
【分析】根据向量的运算性质判断①;根据数量积的性质判断②;根据向量共线的定理判断③;根据线面垂直的判定定理判断④.
【详解】根据向量的运算性质可知,,故①正确;
()
+⋅=⋅+⋅
a b c a c b c 根据数量积的性质,,故②正确;
0a b a b ⊥⇔⋅=
若向量共线,则,从而,故与共线,故③正确;
,a b b a λ= ()333a b a a a λλ+=+=+ 3a b + a 根据线面垂直的判定定理,若是平面内的两条相交直线,,则,故④正确. ,m n α,l m l n ⊥⊥l α⊥故选:D.
7. 已知为椭圆的两个焦点,过的直线交椭圆于A ,B 两点,若,则
12,F F 22
1916x y +=1F 2210F A F B +=( )
||AB =A. 8 B. 6
C. 4
D. 2
【答案】B 【解析】
【分析】根据椭圆的定义,结合焦点三角形的周长即可求解.
【详解】由,即,可得,
221916x y +=22
1169
y x +=4a =根据椭圆的定义, 1212416F A F A F B F B a +++==所以. 116AB F A F B =+=故选:B.
8. 已知数列满足,,(,,),则“”是“数列为等{}n a 11a =1n n a ra r +=+*n ∈N r R ∈0r ≠1r ={}n a 差数列”的( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A 【解析】
【分析】先根据等差数列定义证明充分性成立,再举反例说明必要性不成立.
【详解】当时,,所以数列为公差为1的等差数列,即充分性成1r =111n n n n a ra r a a ++=+⇒=+{}n a 立;
,所以若数列为等差数列,则21123,12,2n n a ra r a a r a r r +=+=∴==+ {}n a 2412,1
r r r r =++∴=或,即必要性不成立, 1
2
r =
综上,“”是“数列为等差数列”的充分不必要条件, 1r ={}n a 故选A
【点睛】本题考查等差数列定义以及充要关系判定,考查基本分析化简求证能力,属中档题. 9. 已知动圆的圆心在抛物线上,且与直线相切,则此圆恒过定点( ) 2
112
y x ==3y -A. B.
C.
D.
()0,3()0,2()0,3-()0,6【答案】A 【解析】
【分析】求出抛物线的焦点坐标和准线方程,根据抛物线的性质和圆的性质得出圆的半径为圆心到直线
A 的距离,对于圆心到抛物线的焦点的距离,故抛物线的焦点在圆上.
30y +=A 【详解】解:抛物线的标准方程为,
212x y =抛物线的准线方程为,焦点为.
∴:3l y =-(0,3)F 设动圆圆心为,则到的距离.
A A l ||AF =动圆与直线相切,
A 30y +=到直线的距离为动圆半径,即动圆半径为,即为圆上的点.
A ∴l ||AF F 此圆恒过定点.
∴(0,3)F
故选:A .
10. 在平面直角坐标系Oxy 中,A 为直线l :上在第一象限内的点,,以AB 为径的圆C 与2y x =(5,0)B 直线交于另一点.若,则A 点的横坐标为( ) D 0AB CD ⋅=
A. B. 3
C. 3或
D. 2
1-1-【答案】B 【解析】
【分析】由已知得,求得的方程,进而得,设,则,从而根据
BD l ⊥BD (1,2)D (,2)A a a 5,2a C a +⎛⎫
⎪⎝⎭
平面向量的数量积求出结果.
【详解】如图,由已知得,则,所以的方程为.
BD l ⊥12
BD k =-
BD 1
(
5)2y x =--
由解得. 2,
1
(5),2y x y x =⎧⎪⎨=--⎪⎩
(1,2)D 设,则,从而. (,2),0A a a a >5,2a C a +⎛⎫ ⎪⎝⎭3(5,2),,22a AB a a CD a --⎛⎫
=--=- ⎪⎝⎭
所以,解得或. 3(5)2(2)02
a
AB CD a a a --⋅=-⋅--= 3a =1a =-又,所以,即点A 的横坐标为3. 0a >3a =故选:B .
11. 如图,作一个边长为的正方形,再将各边的中点相连作第二个正方形,依此类推,共作了个正方1n 形,设这个正方形的面积之和为,则( )
n n S 8S =
A.
B.
C.
D.
127
64
127
128
255
128
255
256
【答案】C 【解析】
可确定各正方形面积构成等比数列,利用等比数列求和公式可求得结果.
【详解】由题意知:从第
, 2则从第个正方形开始,每个正方形面积都是相邻的前一个的,
21
2将各正方形面积依次排成一列,可得等比数列,其首项,公比, {}n a 11a =12
q =
. 88711112552221212812812
S -
∴==-=-=-故选:C.
12. 双曲线具有光学性质,从双曲线一个焦点发出的光线经过双曲线镜面反射,其反射光线的反向延长线
经过双曲线的另一个焦点.若双曲线的左、右焦点分别为,从发出的
22
22:1(0,0)x y E a b a b
-=>>12,F F 2F 光线经过图中的A ,B 两点反射后,分别经过点C 和D ,且,则E 的离心
5cos ,013
BAC AB BD ∠=-⋅
=
率为( )
A .
B.
C.
D.
【答案】B 【解析】
【分析】结合题意作出图形,然后结合双曲线的定义表示出,进而利用勾股定理可得
的关12,BF BF ,a c 系,从而可求出结果.
【详解】由题意知延长则必过点,如图:
,CA DB 1F
由双曲线的定义知,
121
222AF AF a
BF BF a ⎧-=⎪⎨-=⎪⎩又因为,所以, 5cos 13BAC ∠=-
15
cos 13
F AB ∠=因为,所以,
0AB BD ⋅=
AB BD ⊥设,则,因此, 113,0AF m m =>1
5,12AB m BF m ==22
132122AF m a
BF m a ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩从而由得,所以, 22AF BF AB +=1321225m a m a m -+-=5a m =则,,, 1125BF a =
22
5
BF a =12
2FF c =又因为,所以,
2
2
2
1212
BF BF F F +=()22
2122255a a
c ⎛⎫⎛⎫
+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
即,即, 223725a c =e =故选:B.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13. 经过两点的直线的方向向量为,则__________. ()()3,2,1,0A B -()1,k k =【答案】##0.5
1
2
【解析】
【分析】根据直线的方向向量的定义,结合斜率的计算公式求解出的值. k 【详解】因为直线的方向向量为,则为直线的斜率, ()1,k k 又直线经过两点,所以. ()()3,2,1,0A B -021
132
k -==--故答案为:.
1
214. 抛物线x 2=-y 上的点到直线4x +3y -8=0的距离的最小值为_____. 【答案】 43
【解析】 【分析】
先求得与直线4x +3y -8=0平行,且与抛物线相切的直线,然后再利用平行线间的距离求解. 【详解】设直线4x +3y +c =0与抛物线相切,
由,得3x 2-4x -c =0, 2430-x y c x y
++=⎧⎨=⎩由Δ=16+12c =0,得c =-
, 43
. 43
故答案为:
43
15. 在数列中,已知,则该数列前2023项的和__________.
{}n a 1211012,1n n n n a a a a a +++-=-=2023S =【答案】2023 【解析】
【分析】由题目条件分析可知数列为等差数列,然后利用等差数列的前项和公式、结合等差数列的{}n a n 性质求解.
2023S 【详解】由可知,数列为等差数列, 121n n n n a a a a +++-=-{}n a 所以,
12023101222a a a +==
所以.
()12023202320232202320232
2
a a S +⨯⨯=
==故答案为:2023.
16. 函数在区间上有最小值,则的取值范围是__________.
()3
3f x x x =-()m,2m 【答案】 [)2,1-【解析】
【分析】求出函数的单调性,结合最小值的定义即可求解. 3()3f x x x =-【详解】,令得,
2()33f x x '=-()0f x '=1x =±时,时,,
(,1)(1,)x ∈-∞-⋃+∞()0f x '>(1,1)x ∈-()0f x '<所以在和上单调递增,在上单调递减, ()f x (,1)-∞-(1,)+∞(1,1)-若函数在上有最小值,则其最小值必为, 3()3f x x x =-()m,2(1)f 则必有且, (),21m ∈3()3(1)2f m m m f =-≥=-即且,
1m <()
()2
1210m m m ---≥则且,解得,
1m <()
()2
120m m -+≥21m -≤<故答案为:.
[)2,1-三、解答题(第17题10分,第19-22题12分,共70分)
17. (1)已知直线经过,斜率为,求该直线的一般式方程; 4(6,)A -3
2
-
(2)已知顶点在x 轴上,两顶点间的距离是8,离心率,求该双曲线的标准方程.
5
4
e =【答案】(1);(2) 32100x y +-=22
1169x y -
=【解析】
【分析】(1)先求出直线的点斜式方程,化为一般式方程即可; (2)由题意列出关于的方程,求出,即可得解. ,a c ,,a b c 【详解】(1)已知直线经过,斜率为, 4(6,)A -3
2
-则该直线的方程为, 3
4(6)2
y x +=-
-即该直线的一般式方程为;
32100x y +-=
(2)因为两顶点间的距离是8,离心率, 54
e =则且
,解得,从而, 28a =5
4
c a =4,5a c ==2229b c a =-=已知顶点在x 轴上,即焦点在x 轴上,
则该双曲线的标准方程为. 22
1169
x y -
=18. 在棱长为1的正方体中,E ,F ,G 分别是的中点
1111ABCD A B C D -11,,DD BD BB
(1)求AE 的长;
(2)求EF 与CG 所成角的余弦值.
【答案】(1
(2【解析】
【分析】(1)在直角中,利用勾股定理,即可求解;
ADE V (2)连接,证得,把异面直线与所成的角转化为直线与所成的角,11,EA A F 1//EA CG EF CG 1EA EF 在中,利用余弦定理,即可求解. 1A EF 【小问1详解】
解:在正方体中,可得, 1111ABCD A B C D -DE AD ⊥因为正方体的棱长为, 1111ABCD A B C D -1
在直角中,可得ADE V AE ===
【小问2详解】
解:取的中点,连接,可得,
1AA M DM //CG DM 再连接,因为为棱的中点,可得,所以,
11,EA A F E 1DD 1//EA NM 1//EA CG
所以异面直线与所成的角即为直线与所成的角,设, EF CG 1EA EF 1A EF θ∠=因为正方体的棱长为, 1111ABCD A B C D -1在直角中,可得
DEF
EF =
==
在直角中,可得,
1A AF △1
A
F =
=
=在直角中,可得 11A D E 1
A E =
==
在,
222111cos 2
A E
EF A F A E EF θ+-==⨯所以异面直线与EF CG
19. 已知为等差数列,前项和为,是首项为3且公比大于0的等比数列,
{}n a n n S (
)*
n ∈N
{}n
b q ,,.
3229b b -=343b a =9211S b =(1)求和的通项公式; {}n a {}n b (2)求数列的前项和.
{}n n a b n n T (
)*
n ∈N
【答案】(1),;
21n a n =+3n
n b =(2).
1
3n n T n +=⋅【解析】
【分析】(1)根据等比数列的通项公式可计算得到公比的值,再根据等差数列的通项公式及其性质和求q 和公式,即可解出首项和公差的值,即可求得和的通项公式;
1a d {}n a {}n b (2)先根据第(1)题的结论得到数列的通项公式,然后运用错位相减法求出前项和. {}n n a b ×n n T 【小问1详解】
由题意,设等差数列的公差为,等比数列的公比为,则. {}n a d {}n b q 0q >则由可得,,解得或(舍去), 3229b b -=2369q q -=3q =1q =-所以,则,.
1
11333n n n n b b q
--==⨯=29b =327b =由可得,由可得,, 343b a =49a =9211S b =999S =又,所以. ()
1995992
a a S a +=
=511a =所以,,所以, 542d a a =-=411369a a d a =+=+=13a =所以. ()()1132121n a a n d n n =+-=+-=+【小问2详解】
由(1)知,,,
21n a n =+3n
n b =所以.
()321n
n n a b n ⋅=⋅+所以,,
211223353(21)3n n n n T a b a b a b n =++⋯+=⨯+⨯+⋯++⋅,
21333353(21)3n n T n +=⨯+⨯+⋯++⋅两式作差得,2
1
3
3(21233232)3
32n n
n T n +-=⨯+⨯+⨯++⋅+⨯-L ,
()111121(223191)3(21)39392313
3n n n n n n n n +++-+=+
-=+--=+-⋅--⋅⨯⨯+⋅所以,.
1
3
n n T n +=⋅20. 已知的两个顶点A ,B 的坐标分别是且直线PA ,PB 的斜率之积是,设点P 的PAB (0,3),(0,3),-3-轨迹为曲线H .
(1)求曲线H 的方程;
(2)经过点且斜率为k 的直线与曲线H 交于不同的两点E ,F (均异于A ,B ),证明:直线BE 与(1,3)BF 的斜率之和为定值.
【答案】(1)
()221039
x y x +=≠(2)证明见解析 【解析】
【分析】(1)利用斜率公式即可化简求解,
(2)联立直线与椭圆的方程,得到韦达定理,即可结合斜率公式求解. 【小问1详解】
设,则由直线PA ,PB 的斜率之积是可得
,
()(,)0P x y x ≠3-33
3y y x x
-+=-化简可得
()22
1039
x y x +=≠【小问2详解】
设直线方程为:, 3y kx k =-+则与椭圆方程联立可得:,
(
)()2
2
232360k x
k k x k k ++-+-=则,故或,
()
()()
()2
2
22434362430k
k k k k k k ∆=--+-=+>3k <-0k >设,则,. ()()1122,,,E x y F x y ()122
233k k x x k -+=
+2122
63k k
x x k
-=+故 ()()1221
121212
3663BE BF k k x k k x x y y x x k k x x x -++-++=
+=++. ()()
121212
26kx x k x x x x +-+=
()()22222
22
23626636
336663k k k k
k k k k k k k k k k k --⋅+-⋅-++===--+ .
21. 双曲线的左、右焦点分别为,过作与轴垂直的直线交双曲线于
22
2:1(0)3
x y C a a -=>12,F F 2F x C 两点,的面积为12,抛物线以双曲线的右顶点为焦点.
,A B 1F AB 2:2(0)E y px p =>C
(1)求抛物线的方程; E (2)如图,点为抛物线的准线上一点,过点作轴的垂线交抛物线于点,连接(),02p P t t ⎛⎫
-
≠ ⎪⎝⎭
E P y M 并延长交抛物线于点,求证:直线过定点.
PO N MN 【答案】(1)
24y x =(2)证明见解析 【解析】
【分析】(1)设,令,代入的方程得,结合三角形的面积求出,即可得出
()2,0(0)F c c >x c =C A y a ,从而得解;
p (2)由(1)知,可得的坐标,直线的方程为,代入抛物线的方程可得
()()1,0P t t -≠M PO y tx =-E 的坐标,进而得的方程,求解即可.
N MN 【小问1详解】
设,则,
()2,0(0)F c c >c =
令,代入的方程,得. x c =C 3
A y a
=
所以,所以, 1
122122F AB
A S c y =⨯⨯== 1a =
故
,即. 12
p
a ==2p =所以抛物线的方程为. E 24y x =【小问2详解】
由(1)知,则.
()()1,0P t t -≠2,4t M t ⎛⎫
⎪⎝⎭
直线的方程为,代入抛物线的方程有.
PO y tx =-E 244,N t
t ⎛⎫- ⎪⎝⎭当时,, 24t ≠222
4
4444MN
t t
t k t t t +
==--所以直线的方程为,即. MN 22444t t y t x t ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭()2
414
t
y x t =--所以此时直线过定点.
MN ()1,0当时,直线的方程为,此时仍过点, 24t =MN 1x =()1,0综上,直线过定点. MN ()1,022. 已知函数. ()lne ,R a
f x x a x
=+
∈(1)若,求在处的切线方程;
2e a =()f x e x =(2)当时,函数在上的最小值为3,求实数的值. 2](,e a ∈-∞()f x 2[1,e ]a 【答案】(1);
e 5e 0x y +-=(2). e a =【解析】
【分析】(1)把代入,求出函数的导数,再利用导数的几何意义求出切线方程作答. 2e a =()f x (2)根据给定条件,求出函数的导数,分类讨论求解最小值即可作答. ()f x 【小问1详解】
当时,,求导得,则,而, 2e a =2e ()1ln f x x x =++212e ()f x x x '=-1
(e)e
f '=-(4e)f =所以函数在点处切线方程为,即.
()f x (e,4)1
4(e)e
y x -=--e 5e 0x y +-=【小问2详解】
函数,求导得,,
()lne ,R a
f x x a x
=+
∈221()a x a f x x x x -'=-=2[1,e ]x ∈当时,,函数在上单调递增,,解得,矛盾, 1a ≤()0f x '≥()f x 2[1,e ]min ()(1)13f x f a ==+=2a =当时,由,得,函数递减,由,得,函数递21e a <<()0f x '<1x a <≤()f x ()0f x '>2e a x <≤()f x 增,
因此,解得,从而,
min ()()1ln 13f x f a a ==++=e a =e a =当时,,函数在上单调递减,,解2e a =()0f x '≤()f x 2[1,e ]23
min 22()(e )ln e 33e e
a a f x f ==+
=+=得,矛盾, 0a =所以.
e a =。