2022-2023学年湖北省武汉市华中师大一附中高二(上)期末数学试卷含答案.docx
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1、2022-2023学年湖北省武汉市华中师大一附中高二(上)期末数学试卷一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个诜项中,只有一项是特合题目要求的.1(5分)抛物线y2x2的焦点坐标为()A(1,0)B(14,0)C(0,14)D(0,18)2(5分)直线l1:ax+y10,l2:(a2)xay+10,则a2是l1l2的()条件A必要不充分B充分不必要C充要D既不充分也不必要3(5分)设正项等比数列an的前n项和为Sn,若S32a2+7a1,则公比q为()A2或3B3C2D34(5分)已知等差数列an的前n项和为Sn,若a12,a4+a722,则S19()A380B200
2、C190D1005(5分)若双曲线y2a2-x2b2=1(a0,b0)的渐近线方程为y=32x,且过点(22,3),则双曲线的标准方程为()Ay26-x28=1By28-x26=1Cy23-x24=1Dy24-x23=16(5分)有一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面各边的中点,已知最底层正方体的棱长为4,若该塔形几何体是由7个正方体构成,则该塔形的表面积(含最底层的正方体的底面面积)为()A127B1272C143D1597(5分)已知椭圆C:x28+y22=1和点P(2,1),直线l与椭圆C交于A,B两点,若四边形OAPB为平行四边
3、形,则直线l的方程为()A2x-y-52=0B2x+y-32=0Cx2y20Dx+2y208(5分)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0),直线l过坐标原点并与双曲线交于P,Q两点(P在第一象限),过点P作l的垂线与双曲线交于另一个点A,直线QA交x轴于点B,若点B的横坐标为点Q横坐标的两倍,则双曲线的离心率为()A1B22C2D3二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.(多选)9(5分)等差数列an的前n项和为Sn,若a10,公差d0,且S5S9,则下列命题正确的有()AS7是数
4、列Sn中的最大项Ba7是数列an中的最大项CS140D满足Sn0的n的最大值为13(多选)10(5分)设圆C:(x1)2+(y1)23,直线l:3x+4y+30,P为l上的动点,过点P作圆C的两条切线PA、PB,切点为A、B,M、N为圆上任意两点,则下列说法中正确的有()A|PA|的取值范围为1,+)B四边形PACB面积的最大值为3C满足APB60的点P有两个DCAB的面积最大值为334(多选)11(5分)数列an满足an+2Aan+1+Ban(A,B为非零常数),则下列说法正确的有()A若A1,B1,则数列an是周期为6的数列B对任意的非零常数A,B,数列an不可能为等差数列C若A3,B2,
5、则数列an+1an是等比数列D若正数A,B满足A+1B,a10,a2B,则数列a2n为递增数列(多选)12(5分)已知抛物线E:y22x的焦点为F,直线AB,CD过焦点F分别交抛物线E于点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),其中A,C位于x轴上方,且直线BC经过点(14,0),记BC,AD的斜率分别为kBC,kAD,则下列正确的有()Ay1y21By2y4=2Cy1y42DkBCkAD=2三、填空题:本题共4小题,每小5分,共20分.13(5分)已知圆C1:x2+y2kx+2y+10与圆C2:x2+y2+2ky10的公共弦所在直线恒过点P,则点P的坐标为 1
6、4(5分)已知抛物线E:y24x,直线l:y2(x1)与E相交于A,B两点,若E的准线上一点M满足AMB90,则M的坐标为 15(5分)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的右焦点为F,离心率为e,过原点的直线与C的左右两支分别交于M,N两点,若|MF|NF|4,MFN60,则e2+a24的最小值为 16(5分)已知数列an满足a1=1,1nan为公差为1的等差数列,若不等式2n-(4an-1)0对任意的nN*都成立,则实数的取值范围是 四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步.17(10分)已知圆C的圆心坐标为(1,2),且圆C与直线l:x2y7
7、0相切,过点A(3,0)的动直线m与圆C相交于M,N两点,点P为MN的中点(1)求圆C的标准方程;(2)求|OP|的最大值18(12分)已知数列an是等差数列,Sn是等比数列bn的前n项和,a4b18,a2b3,S36(1)求数列an,bn的通项公式;(2)求Sn的最大值和最小值19(12分)如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,ED平面ABCD,FB平面ABCD,且EDFB1(1)求证:EC平面ADF(2)在线段EC上是否存在点G(不含端点),使得平面GBD与平面ADF的夹角为45,若存在,指出G点的位置;若不存在,请说明理由20(12分)记Sn为数列an的前n项和,已知a11,3an2S
8、n2n1(1)求证:数列an+1为等比数列;(2)若bn=an+1anan+1,则求数列bn的前n项和Tn21(12分)已知抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点F在x轴的正半轴,点Q(m,2)抛物线上,Q到抛物线的准线的距离为2(1)求抛物线C的方程;(2)动点P在抛物线的准线上,过点P作抛物线C的两条切线分别交y轴于A,B两点,当PAB面积为2时,求点P的坐标22(12分)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(ab0)的离心率为32,过椭圆的一个焦点作垂直于x轴的直线与椭圆交于M,N两点,|MN|1(1)求椭圆C的方程;(2)过椭圆C外一点P(2,2)任作一条直线与椭圆交于不同的两点A,B,在线段
9、AB上取一点Q,满足2|PA|PB|PQ|PA|+|PQ|PB|,证明:点Q必在某确定直线上2022-2023学年湖北省武汉市华中师大一附中高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个诜项中,只有一项是特合题目要求的.1(5分)抛物线y2x2的焦点坐标为()A(1,0)B(14,0)C(0,14)D(0,18)【解答】解:整理抛物线方程得x2=12y焦点在y轴,p=14焦点坐标为(0,18)故选:D2(5分)直线l1:ax+y10,l2:(a2)xay+10,则a2是l1l2的()条件A必要不充分B充分不必要C充要D既不充分也不必要
10、【解答】解:直线l1:ax+y10,l2:(a2)xay+10,l1l2,则a2a2,即a2+a20,解得a2或a1,当a2时,直线l1,l2不重合,符合题意,当a1时,直线l1,l2重合,不符合题意,故a2,所以a2是l1l2的充要条件故选:C3(5分)设正项等比数列an的前n项和为Sn,若S32a2+7a1,则公比q为()A2或3B3C2D3【解答】解:S32a2+7a1,a1+a1q+a1q2=2a1q+7a1,a10,q2q60,即(q3)(q+2)0,解得q3或q2(舍去),q3故选:B4(5分)已知等差数列an的前n项和为Sn,若a12,a4+a722,则S19()A380B200
11、C190D100【解答】解:a12,则a1+a10a4+a722,解得a1020,故S19=19(a1+a19)2=19a10=380故选:A5(5分)若双曲线y2a2-x2b2=1(a0,b0)的渐近线方程为y=32x,且过点(22,3),则双曲线的标准方程为()Ay26-x28=1By28-x26=1Cy23-x24=1Dy24-x23=1【解答】解:已知双曲线y2a2-x2b2=1(a0,b0)的渐近线方程为y=32x,则a=3t,b2t,(t0),又双曲线过点(22,3),则93t2-84t2=1,则t21,则t1,则双曲线的标准方程为y23-x24=1,故选:C6(5分)有一塔形几何
12、体由若干个正方体构成,构成方式如图所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面各边的中点,已知最底层正方体的棱长为4,若该塔形几何体是由7个正方体构成,则该塔形的表面积(含最底层的正方体的底面面积)为()A127B1272C143D159【解答】解:最底层正方体的棱长为4,则该正方体的表面积为64296;自下向上第二层正方体的棱长为22,它的侧面积为4(22)2=32;自下向上第三层正方体的棱长为2,它的侧面积为42216;自下向上第四层正方体的棱长为2,它的侧面积为4(2)2=8;自下向上第五层正方体的棱长为1,它的侧面积为4124;自下向上第五层正方体的棱长为22,它的侧面积为4(2
13、2)22;最上层正方体的棱长为12,它的侧面积为4(12)21该塔形几何体的表面积为S96+32+16+8+4+2+1159故选:D7(5分)已知椭圆C:x28+y22=1和点P(2,1),直线l与椭圆C交于A,B两点,若四边形OAPB为平行四边形,则直线l的方程为()A2x-y-52=0B2x+y-32=0Cx2y20Dx+2y20【解答】解:由题意可得OP的中点(1,-12),设A(x1,y1),B(x2,y2),由四边形OAPB为平行四边形可得AB的中点(1,-12),即x1+x22=1,y1+y22=-12,将A,B的坐标代入椭圆的方程可得x128+y122=1x228+y222=1,
14、作差可得x12-x228+y12-y222=0,整理可得:y1-y2x1-x2=-4x1+x2y1+y2=-141-12=12,即直线l的斜率为12,示意图直线l的方程为y+12=12(x1),整理可得:x2y20,故选:C8(5分)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0),直线l过坐标原点并与双曲线交于P,Q两点(P在第一象限),过点P作l的垂线与双曲线交于另一个点A,直线QA交x轴于点B,若点B的横坐标为点Q横坐标的两倍,则双曲线的离心率为()A1B22C2D3【解答】解:已知点B的横生标为点Q横坐标的两倍,则|QO|QB|,即OBQBOQ,则kPQ+kAQ0,设P(x,y),Q
15、(x,y),A(m,n),则yx+y+nx+m=0,又APPQ,则yxy-nx-m=-1,由可得y2n2x2m2,又x2a2-y2b2=1,m2a2-n2b2=1,则x2-m2a2=y2-n2b2,则a2b2,则e2=c2a2=a2+b2a2=2,即双曲线的离心率为2,故选:C二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.(多选)9(5分)等差数列an的前n项和为Sn,若a10,公差d0,且S5S9,则下列命题正确的有()AS7是数列Sn中的最大项Ba7是数列an中的最大项CS140D满足Sn0的n
16、的最大值为13【解答】解:等差数列an的前n项和为Sn,a10,公差d0,且S5S9,5a1+10d9a1+36d,整理得a1=-132d,ana1+(n1)d=-132d+ndd(n-152)d,d0,a70,a80,S7是数列Sn中的最大项,故A正确;d0,a70,a1是数列an中的最大项,故B错误;S1414a1+14132d=14(-132d)+14132d0,故C正确;S140,d0,a70,a80,满足Sn0的n的最大值为13,故D正确故选:ACD(多选)10(5分)设圆C:(x1)2+(y1)23,直线l:3x+4y+30,P为l上的动点,过点P作圆C的两条切线PA、PB,切点为
17、A、B,M、N为圆上任意两点,则下列说法中正确的有()A|PA|的取值范围为1,+)B四边形PACB面积的最大值为3C满足APB60的点P有两个DCAB的面积最大值为334【解答】解:圆心C(1,1)到直线l:3x+4y+30的距离d=|3+4+3|32+42=2,所以|PC|d2,因为圆的半径为r=3,根据切线长公式可得|PA|=|PC|2-r21,当PCl时取得等号,所以|PA|的取值范围为1,+),故A正确;因为PAAC,所以四边形PACB的面积等于2SPAC|PA|AC|=3|PA|3,四边形PACB的最小值为3,故B错误;因为APB60,所以APC30,在直角三角形APC中,|AC|
18、CP|=sin30=12,所以|CP|23,设P(a,-3a+34),因为|CP|=(a-1)2+(-3a+34-1)2=23,整理得25a2+10a1270,则有100+127000,所以满足条件的点P有两个,故C正确;因为SCAB=12|CA|CB|sinACB=32sinACB,所以当sinACB1,即ACB90,面积有最大值为32,此时四边形PACB为正方形,则|PC|=3+3=62,满足要求,故D错误,故选:AC(多选)11(5分)数列an满足an+2Aan+1+Ban(A,B为非零常数),则下列说法正确的有()A若A1,B1,则数列an是周期为6的数列B对任意的非零常数A,B,数列
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