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1、2022-2023学年辽宁省大连市庄河市高级中学高二上学期12月月考数学试题一、单选题I.若双曲线2+即2 尺)的焦距为%则该双曲线的渐近线方程为A.尸 土 瓜 B.任 c.yl5X D.一 一 丁【答案】D【详解】双曲线的方程为X。+叼2 =优(机C R)2 Y -y-1 双曲线的标准方程为 一 机.双曲线的焦距为43 +(一 加)=2,即机=_ 32y2 .厂.-一 11 双曲线的标准方程为 3一百y=X 双曲线的渐近线的方程为.3故选D.2.已知圆G:x2+V+8x-20 =和圆。2:/+/-6 =0,则两圆的位置关系为()A.外离 B.外切 C.相交 D.内切【答案】C【分析】分别求得
2、圆G,G的圆心坐标和半径,结合圆与圆的位置关系的判定方法,即可求解.【详解】由圆G:x f+8 x-2 0 =0,即(x+4)?+y2=3 6,圆心为G(-4,0),半径16,圆。2:/+/-6夕=0,即/+3-3)2=9,圆心6(0,3),半径=3;可得C C|=J1 6+9=5,则有房-1=3 1 2|。0,则下列不等式恒成立的是()A.b2C.2“2&log,a 0 0,所 以/6、故/错误;0 f lT 0对于8,因为a 。0,所以,而当0 6 1 时,log j 6 0 。,所以2 2 ,故 C 错误;l o g,a b 0,2 5 ,故。正确.故选:D.【点睛】解题关键:本题的解题
3、关键是合理根据指对嘉函数的单调性进行比较大小.6.已 知 函 数 小)=,2/(2)+2/(3)+.”(2。必代)+心+盖)+初2)+初3)+募。1 8)=(A.20 1 7 B.2 0 1 7 2 C.4 0 3 4 D.20 1 7【答案】C【分析】推导出/(X)4/(1)+2/(3)+4-2/(20 1 8)+/(+*/(2)+(3)+壶X2【详解】解:,=112)/(x)+J(x)=x 1-JX1-(z3f(20 1 8)的值.由此利用分组求和法能求出2/(2)1x2 P-x2 1=-+-=-H-=j _ 1 +X2 1 +J_ I f/X2+1:.f (x)+f (X)x2 1,1
4、_J_:.2f(2)+2/,(3)+.+2f(20 1 8)+f()+(3 )+4/(20 1 8)+7 f(2)+】f(3)4-1.r22 V 7 3 2 八 J 20 1 87(20 1 8)=|/(2)4/(51)4/(2)+J2_2/(2)+/(3)4/(3j_ )(3)+32 f(V3+-+f(20 1 8)+/-(20 1 8)+/(20 1 8)20 1 82 r=20 1 7X 2=4 0 3 4.故选c.【点睛】本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.7.已知数列 J 满足q=2 4+C(a,+b)-b(c N)若 也 有无穷多个项,则()A
5、.620 B,b2 T C.D.b2-2【答案】B【分析】先考虑“-I时,显然成立,当6 T时,利用l n x4 x-l放缩变形,得到4+1-%0,累加可知定会存在某项“+b 0 时,In x +lVx,所以当 I时,K ln g+lVC,所以当6 2-1 时,q=q+b 2 I,易得 14 4 c1“4 4 c2 ,B pl-/,-a -a2 a,=2;此时%有无穷多个项,故人-1合题;当6 -1 时,则/=ln(2+b)-6 +l b +l 6 +1 =2,设4 2,则4+b 2-l=l,则 -4 =In (4 +6)-Q+6)+1 2 出%,即 1 2+b%+6%+6 令 x)=ln x
6、-x +l,,3 =r 1,当 0 x 0,即/(x)在(/)上单调递增,因为%+b 2 +b l,所以4+4 =ln Q+6)-Q+6)+l ln(2+6)-(2+6)+l ,不妨令ln(2+6)-(2+b)+l =d,显然d ln l-l+l =O,即d 0,即4+1-4 累加可得外,-%(T)d,即见 1-7 r x故当 d时,见+。,此时“用不存在,不是无穷多个项,故6T不合题;综上:b l.故选:B.【点睛】本题难点在于,T时,应该怎么处理,先证明 J是递减数列,然后通过变形得到。*+厂4 =卜3+6)-(4+%)+1 d 0,累加可得a,2+(-l)d,当“足够大时,显然存在an+
7、b-1=0,(x-1)2+G-1)2=-.则需圆 4与直线x+y-i =o有交点,由于X,(0,1),画出图像如下图所示,由图可知无交点,故A不正确:万,AB=y-z =0n-AyDX=-x =0 r i=(0,1,1)又 E77=(1一。/一 1)又 祠=(0,1,-1),语=(-1,0,0),所以万EF=6-“,若使M平面43C%则需札E F =b-a=0,则需圆,4与直线V=x有交点,图像有交点,故B正确;对于C,七一 F=%-可,因为=因为E分别为线段/圈上的动点,故三棱柱E-8避尸的高是变化的,故三棱锥及-3E F的体积为不是定值,故c不正确:对于D,由正方体的结构特征可知力3与E尸
8、不平行,故A到E广的距离和8到E尸的距离不相等,故”尸的面积与8所的面积不相等,故D不正确.二、多选题9.已知正方体SC。-4 8 c ,E,尸分别为4 ,CG的中点,则()A.直线BE与37 所成角为90B.直线8 c 与G。所成角为60C.直线 4 与平面/8 G R 所成角为45显D.直线 4 与平面8RD所成角的正弦值为3【答案】ABC【分析】建立空间直角坐标系,求出正方体各顶点坐标,求出相关向量以及相关平面法向量的坐标,则 0(0,0 0)必0,0 2)必(20 0),3(2 2,0),C(0 2 0)E(l,0 2)F(0 2 I),4 2,0 2)5,(2 2,2),C,(0 2
9、 2)根据数量积的计算以及空间角的向量求法,即可判断答案.【详解】以。为坐标原点,以射线.,。,。鼻 为 J 轴正方向,体棱长为2,ZA7_X建立空间直角坐标系,设正方则 屁=(_1,-2 2),丽=(-2 01)故 砺 行=2 -2 =0,则 诟J _,故直线B E与男尸所成角为9 0。,A正确;_cos 麻,场 =垩,更=:_1S,C=(-2,0,-2),(Cl =(0-2 -2)1 8 cliCQ|2 V2 x2 V2 2,又5。0,可,故 但 。一,即直线用C与G。所 成 角 为B正确;方=(0,2,。西=(-2,0,-0),麴=(0,2)设平面5C Q的法向量为7 =(x/,z),n
10、-AB=2y=0则 I万 YR =-2X-2Z=0 ,令 x=l ,则 G =(l,0,-l),C O S&慈 =二-=-正 0 3故V 2X2 2,因为直线与平面所 成 角 范 围 为5 2 ,交故直线4与平面AB C Q i所成角的正弦值为一,所以直线“4与平面 8 G A所成角为4 5。,c正确;D F=(0,21),DJ 3=(2 2 0),设平面B F D的法向量为机=(。也。),m D B=2。+2 b=0 1*则 W,O E =2 b+c=0 ,令 =,则m=(1,一1,2),/-T 7 m -AAX 4 V6cos 加,AA.)=_ -L=r=故 Im|AA,|7 6 x2 3
11、 ,如故直线4与平面BED所成角的正弦值为3 ,D错误.故选:AB C.2 2C:-3=l(/n0)c1 0.已知双曲线 m m-m +4,若C的离心率最小,则止匕时()A.加=2 B.双曲线的渐近线方程为6 xV=C.双曲线的一个焦点坐标为6历 )D.双曲线的焦点到渐近线的距离为由【答案】A B【分析】首先求得双曲线离心率的表达式,利用基本不等式求得加为何值时离心率取得最小值.进而求得双曲线的渐近线、焦点以及焦点到渐近线的距离.【详解】因为用 0,所以双曲线C的焦点在X轴上,所 以/=加,b2=m2-m +4,所以C 2 c2 加 2 +4 4e Q =-=-|。2=机?+4.又双曲线的离心
12、率。,则 2 m m.因为所以 4 I T 4e2=m-2.1m=4 m =一m、m ,当且仅当 机,即加=2时,等号成立,则双曲线C的离心率最小时,/=2,b2=6,C2=8,则双曲线的渐近线方程为G x y=,故 人,B正确:双曲线的焦点坐标恒业|=亚=指为(士2也,0),故C错误;焦点J 2,。)到 渐 近 线 显+y=的 距 离 为7 1 7 3 2 ,故D错误.故选:AB.【点睛】本题考查双曲线的几何性质及利用基本不等式求最值,解答本题的关键是用机表示出双曲线的离心率,利用基本不等式求e最小时打的值.1 1.德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就显著,是解析数论的创始人之一,以其名命名
13、的函数乙、l,x为有理数10,为无理数称为狄利克雷函数,则关于/(X)下列说法正确的是()A.函数/的值域是【,IB.V x e/?,/(/(x)=lC./(x +2)=/(x)对任意xeA恒成立D.存在三个点“(演,/&),甄,/小),C(x3,/(x3);使得8C为等腰直角三角形【答案】BC【解析】根据新定义函数得函数的值域为 0 1;无论x为有理数还是无理数,八0均为有理数,故V x e/?,./-(/(%)=1,由于x与x +2均属于有理数或均属于无理数,故/*+2)=/(幻对任意xwR恒成立;假设存在,则根据函数推出矛盾即可否定结论.【详解】解:对于A选项,函数的值域为 0,1,故A
14、选项错误.对于B选项,.当x为有理数时,x)=l,/(x)=/(x)=l当 x 为无理数时,x)=,/(/*)=/()=1所以V w R,./V(x)=l,故B选项正确.对于C选项,x为有理数时,x +2为有理数,/(x +2)=/(x)=l当x为无理数时,x+2为无理数,/(x +2)=/(x)=0所以/(x +2)=/(x)恒成立,故c选项正确.对 于D选项,若“8C为等腰直角三角形,不妨设角B为直角,则/(演),/(七)/6 3)的值得可能性只能为70,小2)=1,/。3)=或/(占)=1,/5)=0,/6)=1,由等腰直角三角形的性质得k 2 T b 1,所以/(再)=/(w),这 与
15、/(演)”/(匕)矛盾,故D选项错误.故选:BC.【点睛】本题考查函数新定义问题,考查数学知识的迁移与应用能力,是中档题.本题解题的关键在于根据函数的定义,把握函数的值只有两种取值 ,再结合题意讨论各选项即可得答案.三、填空题12.数列/中,如果存在使得“该 ”1,且 见”成 立(其中 22,k=N ,则4称为-2n2-tn,n 3a 0递减0递增,分别讨论/=-6/-6,-6 f 0是否存在“谷值”,注意运用单调性即可.【详解】解:当 0递 减/,=%=%=,则不存在“谷值”;若,0时,4 ,则不存在“谷直,;若,0时,f=-6,4 =%见 则不存在 谷值,.生%4则不存在 谷值;一6 Z
16、a2%,S2-S.=-x a -h.Hn n-I A n w I n-l nL n n-L i I A L 即 一 ,S=4数 列 包 是以3为公比的等比数列,数列 a 是以4为公比的等比数列,故 也2也T 是以5为公比的等比数列,旦 2=2=述 a2=当 第1个图中的三角形的面积为1时,5=1,即 彳 -,此时“一 亍,一 万,有4 =3条边,n-=-X-Q S=-X-所以 5 I I T人所以5 5(9 j【点睛】关键点睛:本题考查数列的应用,解题的关键是通过找到图形之间的关系,得到等比数列,求数列通项公式常用的方法:(1)由“”与邑的关系求通项公式;(2)累加法:(3)累乘法;(4)两边
17、取到数,构造新数列法.五、解答题17.已知数列应 的首项为2,前项和为邑,且“向=2,+2.(1)求数列“的通项公式;(2)在勺与m之间插入个数,使这+2个数组成一个公差为力的等差数列,若 数 列 满 足c 2-)3一 丁 ”,求数列 0 的前项和.【答案】(1)%=2-3 T仁(+1 )【分析】(1)由0”与邑的关系化简得a,“=3 a”,再由等比数列通项公式求解,(2)由题意求力,再由裂项相消法求解,【详解】(1)当 22 时,%=2 S“+2,”“=2S“T+2,.,+1-4=2 4,=3%且“=1时,=2%+2=6,.%=3也满足上式4 齐(2)“+1 +1 +12-1 4.3 T _
18、4(2 1 3 in n+(+1)18.已知曲线G:P =x 3和G:y =o x+x-2,(a e R).(1)若曲线C C?在x =l处的切线互相垂直,求。的值;(2)若与曲线G、G在x 二/处都相切的直线的斜率大于3,求”的取值范围._ _ 2【答案】”一 弓(2)。1 或 T【分析】(D根据切线垂直可得在=1处导数值的乘积为-1求解;(2)利用导数计算切线斜率,再由斜率大于3求解即可.【详解】(1)由了=/可得了=3/,由 y =a x 2+x-2,(a R)可 得=2a x +l,因为曲线G、G在工=1处的切线互相垂直,_ _ 2所以占4 2 =(3 x l 2)x(2a +l)=-
19、l,解得“-3.(2)由题意,切线的斜率=3 4=2哄+1 3,可得3片-1 =2。%,且%1或x 0 ,令(x)-3 x X,则函数在(1,+8)和(_ o o,T)上是增函数,所以/?(x)人=2 或 h x)2 或2”-2,解得或a ;当x l 时,h(x)2 j e .e 7 =2,当且仅当x =0 时,等号成立,g G)取得最小值2.因为4 ”2,所以/(占)=g&)=2,得 再=也=0A即,5(0,0)-0 y 0=-(x-0)y x所以直线4 8 的方程为 1-0 即 3.2 0.如图,在四棱锥尸一/8C D 中,底面4 8 8,A D BC,A D L C D,A B 1 A
20、C,C D =2AD=2(1)证明:P B L A C.(2)当P B的长为何值时,直线A B与平面P C D所成角的正弦值为5?【答案】(1)证明见解析3 P B =2 而【分析】(1)由线面垂直的判断定理证明C J平面p/8,再由线面垂直的性质定理即可证明PBA.AC.(2)以/为 原点,AB,AC,/尸分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系 一 个,设4P(0,0),求出平面尸s 的法向量前的坐标,根据直线4 8 与平面PC。所成角的正弦值为,利用向量法可求得产=4,从而可求解PB的长.【详解】(1)证明:因 为 底 面 Z8C。,又“C u 平面/BC D所以尸/L/C,又A
21、BJ.AC,ABPA=At A B P/lu 平面产/所以NC_1.平面p/8,又P B u平面p/B,所以 P 8 J./C;(2)解:因为口,底面Z8C,A B 1 A C ,所以以4 为原点,AB,AC,NP分别为x 轴,F 轴,z 轴,建立如图所示空间直角坐标系4-X广,因为 4)8C,A D VC D AB 1 A C 9所以 R t 力 B(?s RM。,则/。=方,AB=2小,所以4(0,0,0)8g后,0,0)c(o,V5,o)f 2 V5 4亚 _设尸(,。,则 一【可 了而=e底。,。),P C =仅 6-。设平面pCD的法向量为切=(x,y,z),而灰=吗+吗)=05=_
22、则 I 沅,P C =J 5 y_ f z =0 ,令x =2,则y=T,一 /一 t Im=2,-1,-所以I t A所以I c o s|=布m AB2 V 54J后5 Z J _ 45丫 t,解得,=4,则PB“阴+4=2几4所以当P 8 =2 卡 时,直线48与平面尸 8 所成角正弦值为2 1.已知数列SC是 等 差 数 列,且*=6 +q,a4+as+a6+a7+as=85(1)求 4 J 的通项公式;(2)设(+1),求数列也 的前项和几n(3n+1)n【答案】(1)%=3-1;(2)2+1【分析】(1)利用等差数列通项公式将已知条件用即,d 来表示,求出田=2,d=3,由此能求出数
23、列“的通项=3rZ 7 -I d-1 -1-(2)由加 +1 ,利用分组求和及裂项求和法能求出数列 加 的前项和.【详解】设。的首项为由,公差为d.电 +1=6 +%,.%=+6,又 如+。5+4+%+4 8=5。6=8 5,2d=6,a,+5(/=17,解得q=2,d=3,.a”=2+3(-1)=3-11 1“一为(2):bn=3-1+-n7 7 4-1,1n+1 ,(2 4-3/7-1)/7 1 1 1-+-1-1 1+-22 2 3n”+1(3+1)1-r I-(3+1)n2+12 7 7 +1【点睛】本题考查数列的通项公式和前项和公式的求法,解题时要认真审题,注意分组求和及裂项求和法的
24、合理运用.2 2.已 知 椭 圆 吟.方 过 点 诋 孝)且 离 心 率 居*(1)求椭圆C 的方程;(2)己知4 8 是椭圆C 的左右顶点,动点 满足连接交椭圆于点P,在 x 轴上是否存在异于“、B 的定点。,使得直线BP和直线MQ垂直.2 4-y2=1【答案】(1)4,;(2)存在,(1,0)(V2,)C:+=l【分析】(1)把点 2 代入椭圆 b2 中,结合出A,的等量关系求解即可;(2)设P(x。,为),表达直线4 P 的方程可得%+2 ,设定点03 0),由直线加。与直线PB斜率之积为-1,列式化筒,结合椭圆的方程可得2 伍,).c _ a2-b2 _ 3 2 1 1 t 2 1 1 t【详解】(1)由题意得:。一 2 ,故/一工,即/=4,又/+而 一,故 斤 土 5记 一,X2 2 _ 1、y=1解得=1,故。一=4,所以椭圆方程为4-y=-(x+2)(2)设P&。),则直线 P 的方程 与+2 ,可得%+2 ,设定点Q(a,O),4%一+5 .:,/MQ PB;-kPB=-1 即 2-a-v0-2 ,乌=-1.亡+y2=g-=y=-L =%-4 2-a 又因为 4,所以 x -4 x0-4 4 故 4 2-a,解得 a=l,故定点为。0 )