湖南省長沙市開福區(qū)長沙市第一中學(xué)2024年數(shù)學(xué)高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

湖南省長沙市開福區(qū)長沙市第一中學(xué)2024年數(shù)學(xué)高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．在中，，滿足條件的三角形的個數(shù)為（）A.0 B.1C.2 D.無數(shù)多2．閱讀如圖所示程序框圖，運行相應(yīng)的程序，輸出S的結(jié)果是（）A.128 B.64C.16 D.323．直線的傾斜角的取值范圍是（）A. B.C. D.4．如果，，…，是拋物線C：上的點，它們的橫坐標(biāo)依次為，，…，，點F是拋物線C的焦點.若=10，=10+n，則p等于（）A.2 B.C. D.45．設(shè)，直線與直線平行，則（）A. B.C. D.6．在中，角、、所對的邊分別是、、.已知，，且滿足，則的取值范圍為（）A. B.C. D.7．設(shè)，則有（）A. B.C. D.8．函數(shù)f(x)＝－1＋lnx，對?x0，f(x)≥0成立，則實數(shù)a的取值范圍是（）A(－∞，2] B.[2，＋∞)C.(－∞，1] D.[1，＋∞)9．若數(shù)列的前n項和(n∈N*)，則=（）A.20 B.30C.40 D.5010．如圖，，是平面上兩點，且，圖中的一系列圓是圓心分別為，的兩組同心圓，每組同心圓的半徑分別是1，2，3，…，A，B，C，D，E是圖中兩組同心圓的部分公共點.若點A在以，為焦點的橢圓M上，則（）A.點B和C都在橢圓M上 B.點C和D都在橢圓M上C.點D和E都在橢圓M上 D.點E和B都在橢圓M上11．?dāng)?shù)列滿足，，，則數(shù)列的前10項和為（）A.60 B.61C.62 D.6312．有這樣一道題目：“戴氏善屠，日益功倍.初日屠五兩，今三十日屠訖，向共屠幾何？”其意思為：“有一個姓戴的人善于屠肉，每一天屠完的肉是前一天的2倍，第一天屠了5兩肉，共屠了30天，問一共屠了多少兩肉？"在這個問題中，該屠夫前5天所屠肉的總兩數(shù)為（）A.35 B.75C.155 D.315二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．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______14．已知命題，則命題的的否定是___________.15．已知空間向量，則向量在坐標(biāo)平面上的投影向量是__________16．對某市“四城同創(chuàng)”活動中100名志愿者的年齡抽樣調(diào)查統(tǒng)計后得到頻率分布直方圖(如圖)，但是年齡組為的數(shù)據(jù)不慎丟失，則依據(jù)此圖可估計該市“四城同創(chuàng)”活動中志愿者年齡在的人數(shù)為________三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）已知等差數(shù)列的前項和為，，且.（1）求數(shù)列的通項公式；（2）設(shè)數(shù)列的前項和為，證明：.18．（12分）已知橢圓的離心率是，且過點.（1）求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）若直線與橢圓交于A、B兩點，線段的中點為，為坐標(biāo)原點，且，求面積的最大值.19．（12分）已知兩點（1）求以線段為直徑的圓C的方程；（2）在（1）中，求過M點的圓C的切線方程20．（12分）已知橢圓C：的左右焦點分別為，，點P是橢圓C上位于第二象限的任一點，直線l是的外角平分線，過左焦點作l的垂線，垂足為N，延長交直線于點M，（其中O為坐標(biāo)原點），橢圓C的離心率為（1）求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）過右焦點的直線交橢圓C于A，B兩點，點T在線段AB上，且，點B關(guān)于原點的對稱點為R，求面積的取值范圍.21．（12分）如圖，點是曲線上的動點(點在軸左側(cè))，以點為頂點作等腰梯形，使點在此曲線上，點在軸上.設(shè)，等腰梯的面積為.（1）寫出函數(shù)的解析式，并求出函數(shù)的定義域；（2）當(dāng)為何值時，等腰梯形的面積最大？求出最大面積.22．（10分）已知橢圓經(jīng)過點，左焦點為.（Ⅰ）求橢圓的方程；（Ⅱ）若是橢圓的右頂點，過點且斜率為的直線交橢圓于兩點，求的面積.

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】利用正弦定理得到，進而或，由，得，即可求解【題目詳解】由正弦定理得，，或，，，故滿足條件的有且只有一個.故選：B2、C【解題分析】根據(jù)程序框圖的循環(huán)邏輯寫出執(zhí)行步驟，即可確定輸出結(jié)果.【題目詳解】根據(jù)流程圖的執(zhí)行邏輯，其執(zhí)行步驟如下：1、成立，則；2、成立，則；3、成立，則；4、成立，則；5、不成立，輸出；故選：C3、A【解題分析】由直線方程求得直線斜率的范圍，再由斜率等于傾斜角的正切值可得直線的傾斜角的取值范圍.【題目詳解】∵直線的斜率,，設(shè)直線的傾斜角為，則，解得.故選：A.4、A【解題分析】根據(jù)拋物線定義得個等式，相加后，利用已知條件可得結(jié)果.【題目詳解】拋物線C：的準(zhǔn)線為，根據(jù)拋物線的定義可知，，，，，所以，所以，所以，所以.故選：A【題目點撥】關(guān)鍵點點睛：利用拋物線的定義解題是解題關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題.5、C【解題分析】根據(jù)直線平行求解即可.【題目詳解】因為直線與直線平行，所以，即，經(jīng)檢驗，滿足題意.故選：C6、D【解題分析】利用正弦定理邊角互化思想化簡得出，利用余弦定理化簡得出，結(jié)合，根據(jù)函數(shù)在上的單調(diào)性可求得的取值范圍.【題目詳解】且，所以，由正弦定理得，即，，，所以，，則，由余弦定理得，，則，由于雙勾函數(shù)在上單調(diào)遞增，則，即，所以，.因此，的取值范圍為.故選：D.【題目點撥】本題考查三角形內(nèi)角余弦值的取值范圍的求解，考查了余弦定理以及正弦定理邊角互化思想的應(yīng)用，考查計算能力，屬于中等題.7、A【解題分析】利用作差法計算與比較大小即可求解.【題目詳解】因為，，所以，所以，故選：A.8、B【解題分析】由導(dǎo)數(shù)求得的最小值，由最小值非負可得的范圍【題目詳解】定義域是，，若，則在上恒成立，單調(diào)遞增，，不合題意；若，則時，，遞減，時，，遞增，所以時，取得極小值也是最小值，由題意，解得故選：B9、B【解題分析】由前項和公式直接作差可得.【題目詳解】數(shù)列的前n項和(n∈N*)，所以.故選：B.10、C【解題分析】根據(jù)橢圓的定義判斷即可求解.【題目詳解】因為，所以橢圓M中，因為，,,,所以D，E在橢圓M上.故選：C11、B【解題分析】討論奇偶性，應(yīng)用等差、等比前n項和公式對作分組求和即可.【題目詳解】當(dāng)且為奇數(shù)時，，則，當(dāng)且為偶數(shù)時，，則，∴.故選：B.12、C【解題分析】構(gòu)造等比數(shù)列模型，利用等比數(shù)列的前項和公式計算可得結(jié)果.【題目詳解】由題意可得該屠夫每天屠的肉成等比數(shù)列，記首項為，公比為，前項和為，所以，，因此前5天所屠肉的總兩數(shù)為.故選：C.【題目點撥】本題考查了等比數(shù)列模型，考查了等比數(shù)列的前項和公式，屬于基礎(chǔ)題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、##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：14、【解題分析】利用含有一個量詞的命題的否定的定義求解.【題目詳解】因為命題是存在量詞命題，所以其否定是全稱量詞命題即，故答案為：15、【解題分析】根據(jù)投影向量的知識求得正確答案.【題目詳解】空間向量在坐標(biāo)平面上的投影向量是.故答案為：16、【解題分析】首先根據(jù)頻率分布直方圖計算出年齡在的頻率，從而可計算出年齡在的人數(shù).【題目詳解】年齡在的頻率為，所以年齡在的人數(shù)為.故答案為：.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）；（2）證明見解析.【解題分析】（1）根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)及題干條件，可求得，代入公式，即可求得數(shù)列的通項公式；（2）由（1）可得，利用裂項相消求和法，即可求得，即可得證.【題目詳解】解：（1）設(shè)數(shù)列的公差為，在中，令，得，即，故①.由得，所以②.由①②解得，.所以數(shù)列的通項公式為：.（2）由（1）可得，所以，故，所以.因為，所以.【題目點撥】數(shù)列求和的常見方法：（1）倒序相加法：如果一個數(shù)列的前n項中首末兩端等距離的兩項的和相等或等于同一個常數(shù)，那么求這個數(shù)列的前n項和可以用倒序相加法；（2）錯位相減法：如果一個數(shù)列的各項是由一個等差數(shù)列和一個等比數(shù)列的對應(yīng)項之積構(gòu)成的，那么這個數(shù)列的前n項和可以用錯位相減法來求；（3）裂項相消法：把數(shù)列的通項拆成兩項之差，在求和時，中間的一些項可相互抵消，從而求得其和；（4）分組轉(zhuǎn)化法：一個數(shù)列的通項公式是由若干個等差數(shù)列或等比數(shù)列或可求和的數(shù)列組成，則求和時可用分組轉(zhuǎn)換法分別求和再相加減；（5）并項求和法：一個數(shù)列的前n項和可以兩兩結(jié)合求解，則稱之為并項求和，形如類型，可采用兩項合并求解.18、（1）；（2）2.【解題分析】(1)根據(jù)已知條件列出關(guān)于a、b、c的方程組即可求得橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程；(2)直線l和x軸垂直時，根據(jù)已知條件求出此時△AOB面積；直線l和x軸不垂直時，設(shè)直線方程為點斜式y(tǒng)＝kx＋t，代入橢圓方程得二次方程，結(jié)合韋達定理和弦長得k和t關(guān)系，表示出△AOB的面積，結(jié)合基本不等式即可求解三角形面積最值.【小問1詳解】由題知，解得，∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.【小問2詳解】當(dāng)軸時，位于軸上，且，由可得，此時；當(dāng)不垂直軸時，設(shè)直線的方程為，與橢圓交于，，由，得.得，，從而已知，可得.∵.設(shè)到直線的距離為，則，結(jié)合化簡得此時的面積最大，最大值為2.當(dāng)且僅當(dāng)即時取等號，綜上，的面積的最大值為2.19、（1）；（2）.【解題分析】（1）求出圓心和半徑即可得到答案；（2）根據(jù)題意先求出切線的斜率，進而通過點斜式求出切線方程.【小問1詳解】由題意，圓心，半徑，則圓C的方程為：.【小問2詳解】由題意，，則切線斜率為-1，所以切線方程為：.20、（1）（2）【解題分析】（1）根據(jù)題意可得到的值，結(jié)合橢圓的離心率，即可求得b,求得答案;（2）由可得，進一步推得，于是設(shè)直線方程和橢圓方程聯(lián)立，利用根與系數(shù)的關(guān)系，求得弦長，表示出三角形AOB的面積，利用換元法結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)求其范圍.【小問1詳解】由題意可知：為的中點，為的中點，為的中位線，，,又,故,即,，又，，，橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為；【小問2詳解】由題意可知，，,①當(dāng)過的直線與軸垂直時，，,②當(dāng)過的直線不與軸垂直時，可設(shè)，，直線方程為,聯(lián)立,可得：.,,,由弦長公式可知，到距離為,故，令，則原式變?yōu)?，令，原式變?yōu)楫?dāng)時，故，由①②可知.【題目點撥】本題考查了橢圓方程的求解，以及直線和橢圓相交時的三角形的面積問題，考查學(xué)生的計算能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)，解答的關(guān)鍵是計算三角形面積時要理清運算的思路，準(zhǔn)確計算.21、（1）；（2）當(dāng)時取到最大值，【解題分析】（1）設(shè)點，則根據(jù)題意得，，故；（2）令，研究函數(shù)的單調(diào)性，進而得的最值，進而得的最大值.【題目詳解】解：（1）根據(jù)題意，設(shè)點，由是曲線上的動點得：，由于橢圓與軸交點為，故，所以即：（2）結(jié)合（1），對兩邊平方得：，令，則，所以當(dāng)時，，當(dāng)時，，所以在區(qū)間單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，所以在處取到最大值，，