2022-2023学年山东省青岛二中高二(上)期末数学试卷含答案.docx
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1、2022-2023学年山东省青岛二中高二(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选项中,只有一项是符合题目要求的1(5分)已知长方体ABCDA1B1C1D1中,AA1AB2,若棱AB上存在点P,使得D1PPC,则AD的取值范围是()A1,2)B(1,2C(0,1D(0,2)2(5分)已知数列an中,a12,an+1-3an=2,则数列an的前n项和为()A32n3n3B52n3n5C32n5n3D52n5n53(5分)已知函数f(x)2lnx+f(2)x2+2x+3,则f(1)()A2B2C4D44(5分)如图,已知正方体ABCDA1B1C1D1棱长为
2、8,点H在棱AA1上,且HA12,在侧面BCC1B1内作边长为2的正方形EFGC1,P是侧面BCC1B1内一动点,且点P到平面CDD1C1距离等于线段PF的长,则当点P在侧面BCC1B1运动时,|HP|2的最小值是()A87B88C89D905(5分)设F是双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的右焦点,过点F向C的一条渐近线引垂线,垂足为A,交另一条渐近线于点B若2AF=-FB,则双曲线C的离心率是()A2B2C233D1436(5分)数列an,bn满足bn+1+bn0,anbn2,且a1b11,且bn的前n项和为an+bn2,记cn=1b3n-1an,nN*,数列cn的前n项和为S
3、n,则Sn的最小值为()A-23B-2936C-34D17(5分)已知点M是抛物线x24y上一点,F是抛物线的焦点,C是圆(x1)2+(y5)21的圆心,则|MF|+|MC|的最小值为()A7B6C5D48(5分)在ABC中,已知A60,D是边BC上一点,且BD2DC,AD2,则ABC面积的最大值为()A3B323C23D523二、选择题;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,有选错的得0分,部分选对的得2分(多选)9(5分)已知直线l:3x-y+1=0,则下列结论正确的是()A直线l的倾斜角是6B若直线m:x+3y+1=0,则lmC点(3
4、,0)到直线l的距离是2D过(23,2)与直线l平行的直线方程是3x-y-4=0(多选)10(5分)若数列an满足a11,a21,anan1+an2(n3,nN+),则称数列an为斐波那契数列,又称黄金分割数列在现代物理、准晶体结构,化学等领域,斐波那契数列都有直接的应用则下列结论成立的是()Aa713Ba1+a3+a5+a2019a2020C3anan2+an+2(n3)Da2+a4+a6+a2020a2021(多选)11(5分)在平面直角坐标系xOy中,椭圆x2a2+y2b2=1(ab0)上存在点P,使得PF12PF2,其中F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,则该椭圆的离心率可能为()A12
5、B13C14D15(多选)12(5分)在直四棱柱中ABCDA1B1C1D1中,底面ABCD为菱形,BAD60,ABADAA12,P为CC1中点,点Q满足DQ=DC+DD1,(0,1,0,1)下列结论正确的是()A若+=12,则四面体A1BPQ的体积为定值B若AQ平面A1BP,则AQ+C1Q的最小值为10+310C若A1BQ的外心为O,则A1BA1O为定值2D若A1Q=7,则点Q的轨迹长度为23三、填空题;本题共4小题,每小题5分,共20分13(5分)已知空间三点A(0,1,2),B(1,3,5),C(2,5,4k)在一条直线上,则实数k的值是 14(5分)如图,yf(x)是可导函数直线l是曲线
6、yf(x)在x2处的切线,令g(x)=f(x)x,则g(2) 15(5分)椭圆C:x2a2+y2b2=1(ab0)的右顶点为A,经过原点的直线l交椭圆C于P、Q两点,若|PQ|a,APPQ,则椭圆C的离心率为 16(5分)对于正整数n,设xn是关于x的方程:(n2+5n+3)x2+x2logn+2xn1的实根,记an12xn,其中x表示不超过x的最大整数,则a1 ,若bnansinn2,Sn为bn的前n项和,则S2022 四、解答题;本题共6个小题,共70分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤17(10分)已知点P在曲线y=4ex+1上,为曲线在点P处的切线的倾斜角,求的取值范围18(12分
7、)已知函数f(x)|2x1|+|x+2|()求不等式f(x)4的解集;()若f(x)的最小值为m,且实数a,b满足3a4b2m,求(a2)2+(b+1)2的最小值19(12分)如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,ABAC,ABAC2,AA14,点D是BC的中点(1)求证:直线BA1平面ADC1(2)求平面ADC1与平面A1BA所成的锐二面角的余弦值20(12分)某少数民族的刺绣有着悠久的历史,图中(1)、(2)、(3)、(4)为她们刺锈最简单的四个图案,这些图案都是由小正方形构成,小正方形数越多刺锈越漂亮,向按同样的规律刺锈(小正方形的摆放规律相同),设第n个图形包含f(n)个小正方形(1)
8、求f(6)的值;(2)求出f(n)的表达式;(3)求证:当n2时,1f(1)+1f(2)-1+1f(3)-1+1f(n)-13221(12分)已知椭圆C1:x218+y214=1的左右焦点分别为F1、F2,双曲线C2:x2a2-y2b2=1(a0,b0)与C1共焦点,点A(3,7)在双曲线C2上(1)求双曲线C2的方程;(2)已知点P在双曲线C2上,且F1PF260,求PF1F2的面积22(12分)已知函数f(x)x2ax+lnx,g(x)=1x(xex-1-lnx)(1)当a1时,求函数f(x)在点(1,f(1)处的切线方程;(2)设a0,若x1(0,e),x2(0,+),都有f(x1)10
9、g(x2),求实数a的取值范围2022-2023学年山东省青岛二中高二(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选项中,只有一项是符合题目要求的1(5分)已知长方体ABCDA1B1C1D1中,AA1AB2,若棱AB上存在点P,使得D1PPC,则AD的取值范围是()A1,2)B(1,2C(0,1D(0,2)【解答】解:如图建立坐标系,设ADa(a0),APx(0x2),则P(a,x,2),C(0,2,2),D1(0,0,0),D1P=(a,x,2),CP=(a,x-2,0),D1PPC,D1PCP=0,即a2+x(x2)0,所以a=-x2
10、+2x=-(x-1)2+1,当0x2时,所以(x1)2+1(0,1,所以a(0,1故选:C2(5分)已知数列an中,a12,an+1-3an=2,则数列an的前n项和为()A32n3n3B52n3n5C32n5n3D52n5n5【解答】解:an+1-3an=2,an+132an,an+1+32(an+3),a12,a1+35,数列an+3是以5为首项,以2为公比的等比数列,an+352n1,an52n13数列an的前n项和为5(1-2n)1-2-3n52n3n5,故选:B3(5分)已知函数f(x)2lnx+f(2)x2+2x+3,则f(1)()A2B2C4D4【解答】解:由已知得f(x)=2x
11、+2f(2)x+2,所以f(2)1+4f(2)+2,解得f(2)1故f(1)1+2+34,所以D选项正确故选:D4(5分)如图,已知正方体ABCDA1B1C1D1棱长为8,点H在棱AA1上,且HA12,在侧面BCC1B1内作边长为2的正方形EFGC1,P是侧面BCC1B1内一动点,且点P到平面CDD1C1距离等于线段PF的长,则当点P在侧面BCC1B1运动时,|HP|2的最小值是()A87B88C89D90【解答】解:建系如图,则F(2,8,6),M(8,8,6),N(0,8,z),作HMBB1,交BB1于M,连接PM,则HMPM,作PNCC1,交CC1于N,则PN即为点P到平面CDD1C1距
12、离,设P(x,8,z),(0x8,0z8),则PNx,点P到平面CDD1C1距离等于线段PF的长,PNPF,由两点间距离公式可得x=(x-2)2+(z-6)2,化简得4x4(z6)2,4x40,x1,1x8在RtHMP中,|HP|2|HM|2+|MP|282+(x8)2+(z6)264+(x8)2+4x4(x6)2+88,(1x8),当且仅当x6时,|HP|2的最小值是88故选:B5(5分)设F是双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的右焦点,过点F向C的一条渐近线引垂线,垂足为A,交另一条渐近线于点B若2AF=-FB,则双曲线C的离心率是()A2B2C233D143【解答】解:如图过
13、F作双曲线C的一条渐近线的垂线,垂足为A,延长FA与另一条渐近线交于点B所以FBOA,又因为2AF=-FB,所以A为线段FB的中点,24,又13,2+390,所以12+4223故2+39032230160ba=3c2-a2a2=3,e24e2故选:B6(5分)数列an,bn满足bn+1+bn0,anbn2,且a1b11,且bn的前n项和为an+bn2,记cn=1b3n-1an,nN*,数列cn的前n项和为Sn,则Sn的最小值为()A-23B-2936C-34D1【解答】解:设bn的前n项和为Tn=an+bn2,则Tn+1=an+1+bn+12,bn+1=Tn+1-Tn=an+1+bn+12-a
14、n+bn2,bn+1+bn=an+1-an=bn+12-bn2,又bn+1+bn0,bn+1bn1,bn是以首项为b11,公差d1的等差数列,bnn,an=bn2=n2,cn=1b3n-1an=13n-1n2,令cn=13n-1n2=n-33n20,n3,Sn的最小值为c1+c2=(-23)+(-112)=-34故选:C7(5分)已知点M是抛物线x24y上一点,F是抛物线的焦点,C是圆(x1)2+(y5)21的圆心,则|MF|+|MC|的最小值为()A7B6C5D4【解答】解:设抛物线x24y的准线方程为l:y1,C为圆(x1)2+(y5)21的圆心,所以C的坐标为(1,5),过M作l的垂线,
15、垂足为E,根据抛物线的定义可知|MF|ME|,所以问题求|MF|+|MC|的最小值,就转化为求|MF|+|MC|的最小值,由平面几何的知识可知,当C,M,E在一条直线上时,此时CEl,|ME|+|MC|有最小值,最小值为|CE|5(1)6,故选:B8(5分)在ABC中,已知A60,D是边BC上一点,且BD2DC,AD2,则ABC面积的最大值为()A3B323C23D523【解答】解:因为在ABC中,已知A60,D是边BC上一点,且BD2DC,AD2,;AD=AB+BD=AB+23BC=AB+23(AC-AB)=13AB+23AC;AD2=19AB2+21323ABAC+49AC2;即:4=19
16、c2+49bccos60+49b236c2+2bc+4b22c24b2+2bc6bc;bc6,(当且仅当2bc时等号成立);SABC=12bcsinA12632=332即ABC面积的最大值为:332故选:B二、选择题;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,有选错的得0分,部分选对的得2分(多选)9(5分)已知直线l:3x-y+1=0,则下列结论正确的是()A直线l的倾斜角是6B若直线m:x+3y+1=0,则lmC点(3,0)到直线l的距离是2D过(23,2)与直线l平行的直线方程是3x-y-4=0【解答】解:对A,直线l:3x-y+1=0,
17、直线的斜率为3,所以直线的倾斜角为3,故A错误,对B,直线m:x+3y+1=0的斜率为-33,因为-333=-1,所以两条直线垂直,故B正确,对C,点(3,0)到直线l的距离是3+13+1=2,故C正确,对D,3x-y+1=0的斜率为3,故过(23,2)与直线l平行的直线方程是y-2=3(x-23),化简得3x-y-4=0,故D正确故选:BCD(多选)10(5分)若数列an满足a11,a21,anan1+an2(n3,nN+),则称数列an为斐波那契数列,又称黄金分割数列在现代物理、准晶体结构,化学等领域,斐波那契数列都有直接的应用则下列结论成立的是()Aa713Ba1+a3+a5+a2019
18、a2020C3anan2+an+2(n3)Da2+a4+a6+a2020a2021【解答】解:因为a11,a21,anan1+an2(n3,nN+),所以a3a2+a12,a4a3+a23,a5a4+a35,a6a5+a48,a7a6+a513,所以A正确;anan1+an2(n3,nN+),可得an+2an+1+an2an+an13anan2,即有3anan2+an+2(n3),故C正确;设数列an的前n项和为Sn,a1+a3+a5+.+a2019a1+(a2+a1)+(a4+a3)+(a2018+a2017)a1+S20181+S2018,又an+2an+1+anan+an1+an1+an
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