甘肅省武威市民勤縣第三中學2024屆高二數(shù)學第一學期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

甘肅省武威市民勤縣第三中學2024屆高二數(shù)學第一學期期末統(tǒng)考模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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．下列結論正確的是（）A.若，則 B.若，則C.若，則 D.若，則2．已知數(shù)列滿足，且，為其前n項的和，則（）A. B.C. D.3．校慶當天，學校需要在靠墻的位置用圍欄圍起一個面積為200平方米的矩形場地.用來展示校友的書畫作品.靠墻一側不需要圍欄，則圍欄總長最小需要（）米A.20 B.40C. D.4．已知平面的一個法向量為，且，則點A到平面的距離為（）A. B.C. D.15．已知橢圓與圓在第二象限的交點是點，是橢圓的左焦點，為坐標原點，到直線的距離是，則橢圓的離心率是（）A. B.C. D.6．如圖，正四棱柱是由四個棱長為1的小正方體組成的，是它的一條側棱，是它的上底面上其余的八個點，則集合的元素個數(shù)（）A.1 B.2C.4 D.87．已知等比數(shù)列滿足，，則數(shù)列前6項的和（）A.510 B.126C.256 D.5128．的三個內(nèi)角A，B，C所對的邊分別為a，b，c，若，則（）A. B.C. D.9．當我們停放自行車時，只要將自行車旁的撐腳放下，自行車就穩(wěn)了，這用到了（）A.三點確定一平面 B.不共線三點確定一平面C.兩條相交直線確定一平面 D.兩條平行直線確定一平面10．已知數(shù)列滿足，，則（）A. B.C. D.11．在△ABC中，角A，B，C所對的邊分別是a，b，c，若c＝1，B＝45°，cosA＝，則b等于（）A. B.C. D.12．過點且與橢圓有相同焦點的雙曲線方程為（）A B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．若命題P：對于任意，使不等式為真命題，則實數(shù)的取值范圍是___________.14．已知數(shù)列的前項和為，則__________.15．如圖，在棱長為1的正方體中，點M為線段上的動點，下列四個結論：①存在點M，使得直線AM與直線夾角為30°；②存在點M，使得與平面夾角的正弦值為；③存在點M，使得三棱錐體積為；④存在點M，使得，其中為二面角的大小，為直線與直線AB所成的角則上述結論正確的有______．（填上正確結論的序號）16．已知等差數(shù)列的前n項和為，，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）已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn，an＞0，a1＜2，6Sn＝（an+1）（an+2）.（1）求證：數(shù)列{an}是等差數(shù)列；（2）令，數(shù)列{bn}的前n項和為Tn，求證：.18．（12分）已知是數(shù)列的前n項和，且.（1）求數(shù)列的通項公式；（2）若，求的前n項和.19．（12分）已知雙曲線與雙曲線的漸近線相同，且經(jīng)過點.（1）求雙曲線的方程；（2）已知雙曲線的左右焦點分別為，直線經(jīng)過，傾斜角為與雙曲線交于兩點，求的面積.20．（12分）已知的展開式中前三項的二項式系數(shù)之和為46，（1）求n；（2）求展開式中系數(shù)最大的項21．（12分）已知圓，直線，直線l與圓C相交于P，Q兩點（1）求的最小值；（2）當?shù)拿娣e最大時，求直線l的方程22．（10分）在對某老舊小區(qū)污水分流改造時，需要給該小區(qū)重新建造一座底面為矩形且容積為324立方米的三級污水處理池（平面圖如圖所示）.已知池的深度為2米，如果池四周圍墻的建造單價為400元/平方米，中間兩道隔墻的建造單價為248元/平方米，池底的建造單價為80元/平方米，池蓋的建造單價為100元/平方米，建造此污水處理池相關人員的勞務費以及其他費用是9000元.（水池所有墻的厚度以及池底池蓋的厚度按相關規(guī)定執(zhí)行，計算時忽略不計）（1）現(xiàn)有財政撥款9萬元，如果將污水處理池的寬建成9米，那么9萬元的撥款是否夠用？（2）能否通過合理的設計污水處理池的長和寬，使總費用最低？最低費用為多少萬元？

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、C【解題分析】先舉例說明ABD不成立，再根據(jù)不等式性質(zhì)說明C成立.【題目詳解】當時，滿足，但不成立，所以A錯；當時，滿足，但不成立，所以B錯；當時，滿足，但不成立，所以D錯；因為所以，又，因此同向不等式相加得，即C對；故選：C【題目點撥】本題考查不等式性質(zhì)，考查基本分析判斷能力，屬基礎題.2、B【解題分析】根據(jù)等比數(shù)列的前n項和公式即可求解.【題目詳解】由題可知是首項為2，公比為3的等比數(shù)列，則.故選：B.3、B【解題分析】在出矩形中，設，得到，結合基本不等式，即可求解【題目詳解】如圖所示，在矩形中，設，則，根據(jù)題意，可得矩形圍欄總長為因為，可得，當且僅當時，即時，等號成立，即圍欄總長最小需要米.故選：B.4、B【解題分析】直接由點面距離的向量公式就可求出【題目詳解】∵，∴，又平面的一個法向量為，∴點A到平面的距離為故選：B5、B【解題分析】連接，得到，作，求得，利用橢圓的定義，可求得，在直角中，利用勾股定理，整理的，即可求解橢圓的離心率.【題目詳解】如圖所示，連接，因為圓，可得，過點作，可得，且，由橢圓的定義，可得，所以，在直角中，可得，即，整理得，兩側同除，可得，解得或，又因為，所以橢圓的離心率為.故選：B【題目點撥】本題主要考查了橢圓的定義，直角三角形的勾股定理，以及橢圓的離心率的求解，其中解答中熟記橢圓的定義，結合直角三角形的勾股定理，列出關于的方程是解答的關鍵，著重考查了推理與計算能力，屬于基礎題.6、A【解題分析】用空間直角坐標系看正四棱柱，根據(jù)向量數(shù)量積進行計算即可.【題目詳解】建立空間直角坐標系，為原點，正四棱柱的三個邊的方向分別為軸、軸和看軸，如右圖示，，設，則AB所以集合，元素個數(shù)為1.故選：A.7、B【解題分析】設等比數(shù)列的公比為，由題設條件，求得，再結合等比數(shù)列的求和公式，即可求解.【題目詳解】設等比數(shù)列的公比為，因為，，可得，解得，所以數(shù)列前6項的和.故選：B.【題目點撥】本題主要考查了等比數(shù)列的通項公式，以及等比數(shù)列的前項和公式的應用，其中解答中熟記等比數(shù)列的通項公式和求和公式，準確計算是解答的關鍵，著重考查推理與運算能力.8、D【解題分析】利用正弦定理邊化角，角化邊計算即可.【題目詳解】由正弦定理邊化角得，，再由正弦定理角化邊得，即故選：D.9、B【解題分析】自行車前后輪與撐腳分別接觸地面，使得自行車穩(wěn)定,此時自行車與地面的三個接觸點不在同一條線上.【題目詳解】自行車前后輪與撐腳分別接觸地面，此時三個接觸點不在同一條線上,所以可以確定一個平面，即地面，從而使得自行車穩(wěn)定.故選B項.【題目點撥】本題考查不共線的三個點確定一個平面，屬于簡單題.10、A【解題分析】根據(jù)遞推關系依次求出即可.【題目詳解】，，，，，.故選：A.11、C【解題分析】先由cosA的值求出，進而求出，用正弦定理求出b的值.【題目詳解】因為cosA＝，所以，所以由正弦定理：，得：.故選：C12、D【解題分析】設雙曲線的方程為，再代點解方程即得解.【題目詳解】解：由得，所以橢圓的焦點為.設雙曲線的方程為，因為雙曲線過點，所以.所以雙曲線的方程為.故選：D二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】根據(jù)題意，結合指數(shù)函數(shù)不等式，將原問題轉化為關于的不等式，對于任意恒成立，即可求解.【題目詳解】根據(jù)題意，知對于任意，恒成立，即，化簡得，令，，則恒成立，即，解得，故.故答案為：.14、【解題分析】根據(jù)題意求得，得到，利用等差數(shù)列的求和公式，求得，結合裂項法求和法，即可求解.【題目詳解】由，可得，即，因為，所以，又因為，所以，可得，所以，所以.故答案為：.15、②③【解題分析】對①：由連接，，由平面，即可判斷；對③：設到平面的距離為，則，所以即可判斷；對④：以為坐標原點建立如圖所示的空間直角坐標系，設，利用向量法求出與，比較大小即可判斷；對②：設與平面夾角為，利用向量法求出，即可求解判斷.【題目詳解】解：對①：連接，，在正方體中，由平面，可得，又，，所以平面，所以，故①錯誤；對③：設到平面的距離為，則，所以，故③正確；對④：以為坐標原點建立如圖所示的空間直角坐標系，設，則，0，，，0，，，，，，，，所以，，，，，，設平面的法向量為，，，則，即，取，，，又，1，是平面的一個法向量，又二面角為銳二面角或直角，所以，，，又，，，故④錯誤對②：由④的解析知，，，，設平面的法向量為，則，即，取，則，設與平面夾角為，令，即，又，解得或，故②正確.故答案為：②③.16、36【解題分析】根據(jù)等比數(shù)列下標和性質(zhì)得到，再根據(jù)等差數(shù)列前項和公式計算可得；【題目詳解】解：因，所以，所以；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）證明見解析（2）證明見解析【解題分析】（1）根據(jù)數(shù)列通項與前項和的關系，構造新等式，作差整理得到，進而求解結論；（2）求出數(shù)列{an}的通項公式，再代入裂項求和即可.【小問1詳解】證明：因為，所以當時，，兩式相減，得到，整理得，又因為an＞0，所以，所以數(shù)列{an}是等差數(shù)列，公差為3；【小問2詳解】證明：當n＝1時，6S1＝（a1+1）（a1+2），解得a1＝1或a1＝2，因為a1＜2，所以a1＝1，由（1）可知公差d＝3，所以an＝a1+（n﹣1）d＝1+（n﹣1）×3＝3n﹣2，所以，所以＝.18、（1）（2）【解題分析】（1）當時，化簡得到，進而得到數(shù)列的通項公式；（2）由（1）得到，結合裂項法，即可求解.【小問1詳解】解：由題意，數(shù)列的前n項和，且，當時，，當時，，滿足上式，所以數(shù)列的通項公式為.【小問2詳解】解：由，可得，所以.19、（1）；（2）.【解題分析】（1）由兩條雙曲線有共同漸近線，可令雙曲線方程為，求出即可得雙曲線的方程；（2）根據(jù)已知有直線為，由其與雙曲線的位置關系，結合弦長公式、點線距離公式及三角形面積公式求的面積.【題目詳解】（1）設所求雙曲線方程為，代入點得：，即，∴雙曲線方程為，即.（2）由（1）知：，即直線方程為.設，聯(lián)立得，滿足且，，由弦長公式得，點到直線的距離.所以【題目點撥】本題考查了雙曲線，根據(jù)雙曲線共漸近線求雙曲線方程，由直線與雙曲線的相交位置關系求原點與交點構成三角形的面積，綜合應用了弦長公式、點線距離公式、三角形面積公式，屬于基礎題.20、（1）9（2）【解題分析】（1）根據(jù)要求列出方程，求出的值；（2）求出二項式展開式的通項，列出不等式組，求出的取值范圍，從而求出，得到系數(shù)最大項.【小問1詳解】由題意得：，解得：或，因為，所以（舍去），從而【小問2詳解】二項式的展開式通項為：，則系數(shù)為，要求其最大值，則只要滿足，即9!r!9-r!?2r≥9!r-1!10-r21、（1）4；（2）或.【解題分析】(1)過定點D(4，2)，當CD⊥l時，|PQ|最?。?2)，當時，△CPQ面積最大，此時△CPQ為等腰直角三角形，圓心到直線l的距離，據(jù)此即可求出m.【小問1詳解】由，得，由，∴直線l過定點D(4，2)，∵，∴在圓C內(nèi)部，∴直線和l與圓C相交，當CD⊥l時，|PQ|最小，；【小問2詳解】∵，∴當時，△CPQ面積最大，此時△CPQ為等腰直角三角形，故圓心到直線l的距離，∴，解得，∴此時l的方程為：或.22、（1）不夠；（2）將污水處理池建成長為16.2米，寬為10米時，建造總費用最低，