甘肅省靖遠縣四中2024學年數(shù)學高二上期末達標檢測試題含解析

甘肅省靖遠縣四中2024學年數(shù)學高二上期末達標檢測試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．在正四面體中，點為所在平面上動點，若與所成角為定值，則動點的軌跡是（）A.圓 B.橢圓C.雙曲線 D.拋物線2．設(shè)等差數(shù)列，前n項和分別是，若，則（）A.1 B.C. D.3．如圖所示，正方體的棱長為2，以其所有面的中心為頂點的多面體的表面積為（）A. B.C.8 D.124．若兩條直線與互相垂直，則的值為（）A.4 B.-4C.1 D.-15．已知O為坐標原點，＝(1,2,3)，＝(2,1,2)，＝(1,1,2)，點Q在直線OP上運動，則當取得最小值時，點Q的坐標為（）A. B.C. D.6．已知，，若直線上存在點P，滿足，則l的傾斜角的取值范圍是（）A. B.C D.7．若數(shù)列滿足，則（）A. B.C. D.8．等差數(shù)列的通項公式，數(shù)列，其前項和為，則等于（）A. B.C. D.9．在區(qū)間內(nèi)隨機取一個數(shù)則該數(shù)滿足的概率為（）A. B.C. D.10．已知雙曲線：（）的離心率為，則的漸近線方程為（）A. B.C. D.11．在正方體中，為棱的中點，則異面直線與所成角的正切值為A. B.C. D.12．圓錐曲線具有豐富的光學性質(zhì)，從橢圓的一個焦點發(fā)出的光線，經(jīng)過橢圓反射后，反射光線經(jīng)過橢圓的另一個焦點．直線l：與橢圓C：相切于點P，橢圓C的焦點為，，由光學性質(zhì)知直線，與l的夾角相等，則的角平分線所在的直線的方程為（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．在棱長為2的正方體中，點P是直線上的一個動點，點Q在平面上，則的最小值為________.14．若函數(shù)在x=1處的切線與直線y=kx平行，則實數(shù)k=___________.15．已知雙曲線(a，b>0)的左、右焦點分別為F1，F(xiàn)2，過點F1且傾斜角為的直線l與雙曲線的左、右支分別交于點A，B.且|AF2|=|BF2|，則該雙曲線的離心率為____________.16．某n重伯努利試驗中，事件A發(fā)生的概率為p，事件A發(fā)生的次數(shù)記為X，，，則______三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）已知橢圓的長軸長是6，離心率是.（1）求橢圓E的標準方程；（2）設(shè)O為坐標原點，過點的直線l與橢圓E交于A，B兩點，判斷是否存在常數(shù)，使得為定值？若存在，求出的值；若不存在，請說明理由.18．（12分）已知圓M經(jīng)過點F（2，0），且與直線x=-2相切.（1）求圓心M的軌跡C的方程；（2）過點（-1，0）的直線l與曲線C交于A，B兩點，若，求直線l的斜率k的取值范圍.19．（12分）已知函數(shù)（1）求的圖象在點處的切線方程；（2）求在上的最大值與最小值20．（12分）已知：，橢圓，雙曲線.（1）若的離心率為，求的離心率；（2）當時，過點的直線與的另一個交點為，與的另一個交點為，若恰好是的中點，求直線的方程.21．（12分）已知過點的圓的圓心M在直線上，且y軸被該圓截得的弦長為4（1）求圓M的標準方程；（2）設(shè)點，若點P為x軸上一動點，求的最小值，并寫出取得最小值時點P的坐標22．（10分）同時擲兩顆質(zhì)地均勻的骰子（六個面分別標有數(shù)字1，2，3，4，5，6的正方體）（1）求兩顆骰子向上的點數(shù)相等的概率；（2）求兩顆骰子向上的點數(shù)不相等，且一個點數(shù)是另一個點數(shù)的整數(shù)倍的概率

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】把條件轉(zhuǎn)化為與圓錐的軸重合，面與圓錐的相交軌跡即為點的軌跡后即可求解.【題目詳解】以平面截圓錐面，平面位置不同，生成的相交軌跡可以為拋物線、雙曲線、橢圓、圓.令與圓錐的軸線重合，如圖所示，則圓錐母線與所成角為定值，所以面與圓錐的相交軌跡即為點的軌跡.根據(jù)題意，不可能垂直于平面即軌跡不可能為圓.面不可能與圓錐軸線平行，即軌跡不可能是雙曲線.可進一步計算與平面所成角為，即時，軌跡為拋物線，時，軌跡為橢圓，，所以軌跡為橢圓.故選：B.【題目點撥】本題考查了平面截圓錐面所得軌跡問題，考查了轉(zhuǎn)化化歸思想，屬于難題.2、B【解題分析】根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)和求和公式變形求解即可【題目詳解】因為等差數(shù)列，的前n項和分別是，所以，故選：B3、B【解題分析】首先確定幾何體的空間結(jié)構(gòu)特征，然后求解其表面積即可.【題目詳解】由題意知，該幾何體是一個由8個全等的正三角形圍成的多面體，正三角形的邊長為：，正三角形邊上的一條高為：，所以一個正三角形的面積為：，所以多面體的表面積為：.故選：B4、A【解題分析】根據(jù)兩直線垂直的充要條件知：，即可求的值.【題目詳解】由兩直線垂直，可知：，即.故選：A5、C【解題分析】設(shè)，用表示出，求得的表達式，結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)求得當時，取得最小值，從而求得點的坐標.【題目詳解】設(shè)，則＝－＝－λ＝(1－λ，2－λ，3－2λ)，＝－＝－λ＝(2－λ，1－λ，2－2λ)，所以＝(1－λ，2－λ，3－2λ)·(2－λ，1－λ，2－2λ)＝2(3λ2－8λ＋5)＝.所以當λ＝時，取得最小值，此時＝＝，即點Q的坐標為.故選：C6、A【解題分析】根據(jù)題意，求得直線恒過的定點，數(shù)形結(jié)合只需求得線段與直線有交點時的斜率，結(jié)合斜率和傾斜角的關(guān)系即可求得結(jié)果.【題目詳解】對直線，變形為，故其恒過定點，若直線存在點P，滿足，只需直線與線段有交點即可.數(shù)形結(jié)合可知，當直線過點時，其斜率取得最大值，此時，對應傾斜角；當直線過點時，其斜率取得最小值，此時，對應傾斜角為.根據(jù)斜率和傾斜角的關(guān)系，要滿足題意，直線的傾斜角的范圍為：.故選：A.7、C【解題分析】利用前項積與通項的關(guān)系可求得結(jié)果.【題目詳解】由已知可得.故選：C.8、D【解題分析】根據(jù)裂項求和法求得，再計算即可.【題目詳解】解：由題意得====所以.故選：D9、C【解題分析】求解不等式，利用幾何概型的概率計算公式即可容易求得.【題目詳解】求解不等式可得：，由幾何概型的概率計算公式可得：在區(qū)間內(nèi)隨機取一個數(shù)則該數(shù)滿足的概率為.故選：.10、A【解題分析】先根據(jù)雙曲線的離心率得到，然后由，得，即為所求的漸近線方程，進而可得結(jié)果【題目詳解】∵雙曲線的離心率，∴又由，得，即雙曲線（）的漸近線方程為，∴雙曲線的漸近線方程為故選：A11、C【解題分析】利用正方體中，，將問題轉(zhuǎn)化為求共面直線與所成角的正切值，在中進行計算即可.【題目詳解】在正方體中，，所以異面直線與所成角為，設(shè)正方體邊長為，則由為棱的中點，可得，所以，則.故選C.【題目點撥】求異面直線所成角主要有以下兩種方法：（1）幾何法：①平移兩直線中的一條或兩條，到一個平面中；②利用邊角關(guān)系，找到（或構(gòu)造）所求角所在的三角形；③求出三邊或三邊比例關(guān)系，用余弦定理求角；（2）向量法：①求兩直線的方向向量；②求兩向量夾角的余弦；③因為直線夾角為銳角，所以②對應的余弦取絕對值即為直線所成角的余弦值.12、A【解題分析】先求得點坐標，然后求得的角平分線所在的直線的方程.【題目詳解】，直線的斜率為，由于直線，與l的夾角相等，則的角平分線所在的直線的斜率為，所以所求直線方程為.故選：A二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】數(shù)形結(jié)合分析出的最小值為點到平面的距離，然后利用等體積法求出距離即可.【題目詳解】因為，且平面，平面，所以平面，所以的最小值為點到平面的距離，設(shè)到平面的距離為，則，所以，即，解得，故答案為：.14、2【解題分析】由題可求函數(shù)的導數(shù)，再利用導數(shù)的幾何意義即求.【題目詳解】∵，∴，，又函數(shù)在x=1處的切線與直線y=kx平行，∴.故答案為：2.15、【解題分析】由雙曲線的定義和直角三角形的勾股定理，以及解直角三角形，可得a，c的關(guān)系，再由離心率公式可得所求值【題目詳解】過F2作F2N⊥AB于點N，設(shè)|AF2|＝|BF2|＝m，因為直線l的傾斜角為，所以在直角三角形F1F2N中，，由雙曲線的定義可得|BF1|﹣|BF2|＝2a，所以|BF1|＝2a+m，同理可得|AF1|＝m﹣2a，所以|AB|＝|BF1|﹣|AF1|＝4a，即|AN|＝2a，所以|AF1|＝c﹣2a，因此，在直角三角形ANF2中，|AF2|2＝|NF2|2+|AN|2，所以（c）2＝4a2+c2，所以c＝a，則，故答案為：16、##0.2【解題分析】根據(jù)二項分布的均值和方差的計算公式可求解【題目詳解】依題意得X服從二項分布，則，解得，故答案為：三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）；（2）存在，.【解題分析】(1)根據(jù)給定條件求出橢圓長短半軸長即可代入計算作答.(2)當直線l的斜率存在時，設(shè)出直線l的方程，與橢圓E的方程聯(lián)立，利用韋達定理、向量數(shù)量積運算，推理計算作答.【小問1詳解】依題意，，半焦距為c，則離心率，即，有，所以橢圓E的標準方程為：.【小問2詳解】當直線l的斜率存在時，設(shè)直線l的方程為，由消去y并整理得：，設(shè)，則，，，，，，要使為定值，必有，解得，此時，當直線l的斜率不存在時，由對稱性不妨令，，，當時，，即當時，過點的任意直線l與橢圓E交于A，B兩點，恒有，所以存在滿足條件.【題目點撥】方法點睛：求定值問題常見的方法：(1)從特殊入手，求出定值，再證明這個值與變量無關(guān)(2)直接推理、計算，并在計算推理的過程中消去變量，從而得到定值18、（1）；（2）.【解題分析】(1)設(shè)圓心，軌跡兩點的距離公式列出方程，整理方程即可；(2)設(shè)直線l的方程和點A、B的坐標，直線方程聯(lián)立拋物線方程，消去x得出關(guān)于y的一元二次方程，結(jié)合根的判別式和韋達定理表示出弦，進而列出不等式，解之即可.【小問1詳解】設(shè)圓心，由題意知，，整理，得，即圓心M的軌跡C方程為：；【小問2詳解】由題意知，過點(-1，0)的直線l與拋物線C相交于點A、B，所以直線l的斜率存在且不為0，設(shè)直線，點，則，消去x，得，或，，同理可得，所以，即，由，得，解得，綜上，或，所以或，即直線l的斜率的取值范圍為.19、（1）；（2）最大值與最小值分別為與【解題分析】（1）根據(jù)導數(shù)的幾何意義求出切線的斜率即可求出結(jié)果；（2）利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，進而結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性即可求出最值.【題目詳解】（1）因為，所以所以所以的圖象在點處的切線方程為，即（2）由（1）知令，則；令，則所以在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增．所以又，所以所以在上的最大值與最小值分別為與20、（1）（2）或【解題分析】（1）有橢圓的離心率可以得到，的關(guān)系，在雙曲線中方程是非標準的方程，注意套公式時容易出錯.（2）聯(lián)立方程分別解得P,Q兩點的橫坐標，利用中點坐標公式即可解得斜率值.【小問1詳解】橢圓的離心率為，，在雙曲線中因為，.【小問2詳解】當時,橢圓，雙曲線.當過點的直線斜率不存在時，點P,Q恰好重合，坐標為，所以不符合條件；當斜率存在時，設(shè)直線方程為，，聯(lián)立方程得，利用韋達定理，所以；同理聯(lián)立方程，韋達定理得，所以由于是的中點，所以,所以，即，化簡得，所以直線方程為或.21、（1）（2），【解題分析】（1）用待定系數(shù)法設(shè)出圓心，根據(jù)圓過點和弦長列出方程求解即可；（2）當三點共線時有最小值，求出直線MN的方程，令y=0即可.【小問1詳解】由題意可設(shè)圓心，因為y軸被圓M截得的弦長為4，所以，又，則，化簡得，解得，則圓心，半徑，所以圓M的標準方程為【小問2詳解】點關(guān)于x軸的對稱點為，則，當且僅當M，P，三點共線時等號成立，因為，則直線的方程為，即，令，得，則22、（1）；（2）.【解題分析】（1）求出同