2022-2023学年湖北省襄阳市老河口市第一中学高二上学期期末数学试题(解析版).pdf
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1、第 1 页 共 20 页 2022-2023 学年湖北省襄阳市老河口市第一中学高二上学期期末数学试题 一、单选题 1等差数列 na,nb前 n项和分别为nS与nT,且(32)(21)nnnTnS,则537bba()A3041 B3043 C1823 D1846【答案】A【分析】根据等差数列前n项和的特点,由已知设出,nnST,分别求出其通项公式,nnab,代入537bba计算可得答案.【详解】设等差数列 na,nb的首项和公差分别为1112,adbd,则120,0dd,因为(32)(21)nnnTnS,由等差数列前n项和的特点,故可设(32),(21)nnSAnnTAnn,其中A为非零常数,由
2、2(32)32nSAnnAnAn,当1n 时,115aSA,当2n时,2213231216nnnaSSAnAnA nA nAnA,当1n 时上式仍旧适合,故6naAnA,同理可得,当(21)nTAnn时,4nbAnA,所以53720123030424141bbAAAAAaAAA.故选:A.2已知 O 为坐标原点,设 F1,F2分别是双曲线 x2y21 的左、右焦点,P为双曲线左支上任意一点,过点 F1作F1PF2的平分线的垂线,垂足为 H,则|OH|()A1 B2 C4 D12【答案】A【分析】利用几何关系结合双曲线定义,以及中位线性质可得.【详解】如图所示,第 2 页 共 20 页 延长 F
3、1H 交 PF2于点 Q,由 PH为F1PF2的平分线及 PHF1Q,易知1PHFPHQ,所以|PF1|PQ|.根据双曲线的定义,得|PF2|PF1|2,即|PF2|PQ|2,从而|QF2|2.在F1QF2中,易知 OH为中位线,则|OH|1.故选:A.3已知数列 na满足111nnaa,若502a,则1a()A1 B12 C32 D2【答案】B【分析】根据递推公式逐项求值发现周期性,结合周期性求值.【详解】由50111,2nnaaa得 494847505049481111111,1121,11 1222aaaaaaa ,所以数列 na的周期为 3,所以14912aa 故选:B 4已知数列 n
4、a满足:对任意的 m,*nN,都有mnm na aa,且23a,则20a()A203 B203 C103 D103【答案】C【分析】通过赋值分析可得数列 na是以首项为1a,公比为1a的等比数列,根据题意结合等比数列通项公式运算求解.【详解】对于mnm na aa,令1m,则11nnaa a,再令1n,则2213aa,可知10a,第 3 页 共 20 页 故数列 na是以首项为1a,公比为1a的等比数列,则1111nnnaaaa,102021020113aaa.故选:C.5 在棱长为 4 的正方体 ABCDA1B1C1D1中,点 E、F 分别在棱 AA1和 AB 上,且 C1EEF,则|AF|
5、的最大值为()A12 B1 C32 D2【答案】B【分析】建立空间直角坐标系,求出1,C E F坐标,利用 C1EEF,求出|AF|满足的关系式,然后求出最大值即可【详解】以 AB,AD,AA1所在直线为 x,y,z 轴,建立空间直角坐标系如图所示,则 C1(4,4,4),设 E(0,0,z),z0,4,F(x,0,0),x0,4,则|AF|x1EC(4,4,4z),EF(x,0,z)因为 C1EEF,所以10ECEF,即:z2+4x4z0,xz214z 当 z2 时,x 取得最大值为 1|AF|的最大值为 1 故选 B 【点睛】本题考查直线与直线的垂直关系的应用,利用向量法得到|AF|的关系
6、式是解题的关键,属于中档题 6已知各项都不相等的数列1nan,2,3,2015,圆221:440Cxyxy,圆第 4 页 共 20 页 2222016:220nnCxya xay,若圆2C平分圆1C的周长,则na的所有项的和为()A2014 B2015 C4028 D4030【答案】D【分析】根据两圆的关系求出两圆的公共弦,求出圆1C的圆心,得到20164nnaa,利用倒序相加法即可求得结果.【详解】根据题意知,圆1C与圆2C相交,设交点为A,B,圆221:440Cxyxy,圆2222016:220nnCxya xay,相减可得直线AB的方程为:2016(2)(2)0nnaxay 圆2C平分圆
7、1C的周长,直线AB经过圆1C的圆心(2,2),20162(2)2(2)0nnaa,20164nnaa 1201522014201514aaaaaa na的所有项的和为20152015440302S 故选:D【点睛】方法点睛:求数列和常用的方法:(1)等差等比数列:分组求和法;(2)倒序相加法;(3)11nnnba a(数列 na为等差数列):裂项相消法;(4)等差等比数列:错位相减法.7已知 F1,F2是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且|PF1|PF2|,线段 PF1的垂直平分线经过点 F2,若椭圆的离心率为 e1,双曲线的离心率为 e2,则2122ee的最小值为()A2
8、B2 C6 D6【答案】B【分析】设12,PFm PFn,不妨设点P在第二象限,椭圆和曲线的焦点在x轴上,且它们的长半轴为1a,实半轴为2a,半焦距为c,运用椭圆和双曲线的定义,以及垂直平分线的性质,结合离心率和基本不等式,即可求解.【详解】设12,PFm PFn,不妨设点P在第二象限,椭圆和曲线的焦点在x轴上,且它们的长半轴为1a,实半轴为2a,半焦距为c,由椭圆和双曲线的定义可得122,2mna nma,第 5 页 共 20 页 由线段1PF的垂直平分线过点2F,可得2nc 又由点P在第二象限,所以12PFPF,即mn,所以2mc,且2mc,即1222,22mcacma,又由椭圆和双曲线的
9、离心率,可得1212,cceeaa,则21122221242222eacccmmmeaccmccc 12(2)422mmcc,当且仅当122mmcc,即mc时,上式取得最小值2.故选:B.【点睛】本题主要考查了椭圆和双曲线的定义和几何性质的应用,以及基本不等式的应用,其中解答熟练应用椭圆和双曲线的定义和几何性质,结合基本不等式求解是解答的关键,着重考查了化简运算能力和变形能力,属于中档试题.8设1F,2F是双曲线2222:10,0 xyCabab的左右焦点,过1F作 C 的一条渐近线的垂线 l,垂足为 H,且 l与双曲线右支相交于点 P,若12FHHP,且25PF,则下列说法正确的是()A2F
10、到直线 l的距离为 a B双曲线的离心率为132 C12PF F的外接圆半径为5 132 D12PFF的面积为 9【答案】B【分析】根据题意可知,H是1FQ的中点,因此可得,OH为12QFF的中位线,可求2F到直线l的距离判断 A 选项;利用双曲线的定义,即可求得a,b和c的值,求得双曲线的离心率,可判断 B选项;求得12sinPFF,利用正弦定理即可求得12PFF的外接圆半径,可判断 C 选项;利用三角形第 6 页 共 20 页 的面积公式,即可求得12PFF的面积,可判断 D 选项【详解】由题意,1,0Fc到准线0bxay的距离122bcbcFHbcba,又1FOc,OHa,如图过2F向1
11、FP作垂线,垂足为Q,由2/OH F Q,O为12FF中点,则OH为12QFF的中位线,所以1F HHQ,即H是1FQ的中点,因为12FHHP,2|2F Qa,|HQb,|PQb,1|3PFb,因此2F到直线l的距离为2a,故 A 错误;在2QPF中,2222425baPF,又12|2PFPFa,得到352ba,解得3b,2a,13c,所以双曲线的离心率132cea,故 B 正确;121sinsinaPFFHFOc,设12PFF的外接圆半径R,因此212|55 1322sin213PFRPFF,所以5 134R,故 C 错误;12PFF的面积1121211|sin3231822aSFPFFPF
12、 Fbcabc故 D 错误.故选:B 二、多选题 9已知数列 na是等比数列,则下列结论中正确的是()A若公比为 q,则21nnnSqS B若372,32aa,则58a C若数列 na的前n项和13nnSr,则1r D“,mnpq m n p qN”是“mnpqaaaa”的充分而不必要条件【答案】AD【分析】根据等比数列的前n项和公式计算 A 后可判断其正误,利用基本量法计算 BD 后可判断其第 7 页 共 20 页 正误,利用前n项和和通项的关系可判断 C 的正误.【详解】设等比数列的公比为 q.对于 A,123122nnnnSaaaaaa,而11222,nnnnnnnaa qaa qaa
13、q,故21nnnnnnSS qSqS,故 A 正确.对于 B,因为253aa q,而30a,故50a,故 B 错误.对于 C,因为13nnSr,故21,12 3,2nnr nan,因为 na是等比数列,故32123aaaa即231r,故13r ,故 C 错误.对于 D,因为222211,m np qmnpqaaa qaaa q ,若mnpq,则mnpqaaaa,取1na,则12341a aaa,但mnpq,故“,mnpq m n p qN”是“mnpqaaaa”的充分而不必要条件,故 D 正确.故选:AD 10如图,在平行六面体1111ABCDABC D中,以顶点A为端点的三条棱长都为 1,且
14、1160,DABDAABAA则下列说法中正确的有()A1ACBD B16BD CBD平面1ACC D直线1BD与AC所成角的余弦值为66【答案】ACD【分析】根据空间向量的知识对选项进行分析,从而确定正确答案.【详解】以1,AB AD AA为空间一组基底,第 8 页 共 20 页 11,ACABADAA BDADAB,11ACBDABADAAADAB 11AB ADAD ADAA ADAB ABAD ABAA AB 2211111 111 111 11 102222 ,所以1ACBD,A 选项正确.111ABDDABADAAAB,所以2211BDADAAAB 222111222ADAAABAD
15、 AAAA ABAD AB 2221111112 1 12 1 12 1 12222 ,所以12BD,B 选项错误.依题意可知,四边形ABCD是菱形,所以BDAC,由于1ACACA,1,AC AC 平面1ACC,所以1BD 平面1ACC,C 选项正确.设直线1BD与AC所成角为,02,ACABAD,11BDADAAAB,22221212 1 113,32ACABADABAB ADADAC ,11AC BDABADADAAAB 11AB ADAB AAAB ABAD ADAD AAAD AB 2211111 11 1111 11 112222 ,所以1116cos632AC BDACBD,D 选
16、项正确.故选:ACD 11已知椭圆22:14xCy的左右焦点分别为1F,2F,椭圆的上顶点和右顶点分别为 A,B,若 P,Q两点都在椭圆 C上,且 P,Q关于坐标原点对称,则()第 9 页 共 20 页 A11PFQF为定值 4 B1AFB的面积为13 C直线 PB,QB 的斜率之积为定值 D四边形12PFQF不可能是矩形【答案】AC【分析】A.先判断四边形12PFQF是平行四边形,再根据椭圆的定义求解即可;B.先求出1BF,0,1A,然后利用三角形的面积公式求解;C.设出点 P的坐标,利用斜率计算公式求直线 PB,QB 的斜率之积即可;D.利用椭圆的对称性求12FPF的最大值,结合 A 选项
17、即可得到结果.【详解】A 选项:根据对称性,连接 OP,OQ;则21OFOF,OPOQ,易知四边形12PFQF是平行四边形,则21PFQF,所以11124PFQFPFPF,故 A 正确;B 选项:由题意知123BFac,0,1A,所以1AF B的面积为13231122 ,故 B 不正确;C 选项:由题意得2,0B,设,P x y,则,Qxy,所以222214122444PBQBxyyykkxxxx,故 C 正确;D 选项:因为1tan3cF AOb,所以13F AO,则1223F AF,故椭圆上存在点 P,使得122FPF,(点拨:根据椭圆的对称性知,当点 P 位于椭圆的上顶点或下顶点处时,1
18、2FPF最大,找到此特殊位置,判断最大角的情况,即可判断满足题意的点 P是否存在)又四边形12PFQF是平行四边形,所以四边形12PFQF可能是矩形,故 D 不正确.故选:AC 第 10 页 共 20 页 12如图1,在长度为1的线段AB上取两个点C、D,使得14ACDBAB,以CD为边在线段AB的上方做一个正方形,然后擦掉CD,就得到图形2;对图形2中的最上方的线段EF作同样的操作,得到图形3;依次类推,我们就得到以下的一系列图形设图1,图2,图3,图n,各图中的线段长度和为na,数列 na的前n项和为nS,则()A数列 na是等比数列 B5898S C存在正数m,使得nSm恒成立 D3na
19、 恒成立【答案】BD【分析】设图n中新构造出的线段的长度为2nbn,则112nnbb,而1122nnnaabn,故根据这两个递推关系可求2132nna,再求出nS,逐项判断后可得正确的选项.【详解】设图n中新构造出的线段的长度为2nbn,则112nnbb,其中212b,故1122nnnaabn.而1122nnbn,所以2112nnnaa,故121321nnnaaaaaaaa 2221111111232222nnna ,而11a 也符合该式,故2132nna,此时12351,2,2aaa,3212aaaa,故 na不是等比数列,故 A 错误.而21332nna,故 D 正确.而212 12133
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